TUGAS PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN INDUSTRI UREA.
INDUSTRI UREA
Disusun Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
SURABAYA
2012
(2)
BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN INDUSTRI
UREA
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
JAWA TIMUR
2012
(3)
TUGAS PERENCANAAN
BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN INDUSTRI
UREA
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik ( S-1)
JURUS AN TEKNIK LING KUNG AN
O l e h :
FASICH HANA POETRANTO 0852010008
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM
SURABAYA
(4)
TUGAS PERENCANAAN
BANGUNAN PENGOLAHAN AIR BUANGAN INDUSTRI
UREA
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
Telah diperiksa dan disetujui
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional”Veteran” Jawa Timur.
Mengetahui Ketua Jurusan
Dr. Ir. Munawar Ali, MT NIP : 19600401 198803 1 001
Menyetujui Pembimbing
Okik H. C, ST. MT NIP : 3 7507 99 0172 1
Laporan Tugas Perencanaan ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana (S-1), tanggal
...
Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Ir. Naniek Ratni JAR, M.Kes NIP . 19590729 1966 03 2 001
(5)
i
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
hanya dengan kekuatan, rahmat dan hidayah-Nya penyusun dapat menyelesaikan
tugas akhir “Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Buangan Industri Urea”
yang menjadi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik
Lingkungan.
Selama menyelesaikan tugas ini, penyusun telah banyak memperoleh
bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini
penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR. M.Kes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan
Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
2. Bapak Dr. Ir. Munawar Ali. MT, selaku ketua jurusan Teknik Lingkungan
UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Ir. Yayok Surya P. MS, selaku dosen mata kuliah PBPAB.
4. Ibu Firra Rosiawari, ST, selaku dosen mata kuliah PBPAB.
5. Bapak Okik H C. ST. MT, selaku dosen pembimbing tugas PBPAB ini.
6. Kepada kedua orang tuaku yang selalu mendo’akan dan memberikan
dukungan baik secara moral maupun material.
7. Buat Ary Andriani, Erwin Wijaya, Mas Prof, Kak Irenk, Masbro, dan Pak
De terima kasih atas bantuan dan dukungannya.
8. Semua rekan-rekan di Teknik Lingkungan yang secara langsung maupun
(6)
ii Penyusun menyadari bahwa tugas ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun akan penyusun terima dengan senang
hati. Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih dan mohon maaf yang
sebesar-besarnya apabila di dalam penyusunan tugas PBPAB ini terdapat
kata-kata yang kurang berkenan atau kurang di pahami.
Surabaya, 25 April 2012
(7)
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………..……. i
DAFTAR ISI………..…....iii
BAB I PENDAHULUAN………..1
I.1 Latar Belakang………...1
I.2 Maksud dan Tujuan………...2
I.3 Ruang Lingkup……….3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………...4
II.1. Karakteristik limbah industri...…………..4
II.2. Bangunan Pengolahan air Buangan....………...5
II.2.1. Pengolahan Pendahuluan (Pre Treatment)...5
II.2.2. Pengolahan Pertama (Primary Treatment)………..11
II.2.3. Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)...21
II.2.4. Pengolahan Lumpur...29
BAB III DATA PERENCANAAN………32
III.1. Karakteristik air limbah Industri………..32
III.2. Standard Baku Mutu………....32
III.3. Diagram Alir……….………...34
BAB IV NERACA MASSA DAN SPESIFIKASI BANGUNAN…...55
IV.1. Neraca Massa...35
IV.2. Spesifikasi Bangunan...38
(8)
iv BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan……….44
V.2. Saran………...44
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A Perhitungan Spesifikasi Bangunan
GAMBAR
(9)
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Banyak industri telah didirikan untuk memproduksi suatu produk.
Tentunya industri tersebut dituntut untuk menghasilkan produk yang bermutu
tinggi dalam jumlah besar. Selain menghasilkan produk yang dibutuhkan, suatu
industri juga menghasilkan produk yang tidak dibutuhkan yang disebut bahan
buangan. Dengan meningkatnya jumlah populasi penduduk maka semakin
berkembang pula sektor industri, termasuk industri urea.
Dari kegiatan industri tersebut ternyata saat ini banyak yang kurang
memperhatikan standart baku mutu limbah cairnya, sehingga effluent limbah
tersebut jika dibuang ke badan air dapat menimbulkan pencemaran. Untuk
menghindari hal-hal tersebut, maka industri urea sebagai salah satu industri yang
ada harus mengolah limbah cair yang berasal dari pengolahan produk agar tidak
mencemari badan air penerima.
Adapun sumber utama limbah cair dari industri urea adalah tingginya
kadar BOD, COD, Tss, minyak dan lemak, NH3-N, pH yang terkandung pada air
buangan yang dapat mencemari lingkungan.
Berdasarkan pertimbangan dari dampak yang ditimbulkan oleh industri,
industri urea ini telah banyak memanfaatkan kemajuan teknologi dalam
perkembangannya, terutama dalam air buangan dengan adanya pengolahan air
(10)
ke badan air dapat memenuhi standart golongan air buangan yang telah ditetapkan
oleh pemerintah. Oleh karena itu dibutuhkan suatu unit pengolahan air buangan
yang berfungsi untuk memperbaiki kualitas air buangan sebelum dibuang ke
badan air, serta dilakukan penetapan baku mutu limbah yang merupakan batas
kadar yang diijinkan supaya zat buangan / bahan pencemar tidak mencemari
badan air.
I.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari pengolahan air buangan ini adalah untuk mengolah limbah
industri urea dari zat pencemar yang terkandung di dalamnya sebelum dibuang ke
badan air.
Sedangkan tujuan dari pengolahan limbah industri urea ini adalah sebagai
berikut :
1. Menentukan jenis bangunan pengolahan air buangan yang sesuai dengan
karakteristik air buangan tersebut.
2. Merencanakan bangunan pengolahan, termasuk lay out dan profil hidrolis.
3. Merancang diagram alir proses pengolahan sehingga diharapkan dari
keseluruhan bangunan terjadi keterikatan untuk memperoleh kualitas air
buangan dengan standart yang berlaku.
I.3. Ruang Lingkup
Dalam tugas perencanaan ini akan dibahas tentang unit pengolahan air
buangan dari industri urea disertai perhitungan, profil hidrolis beserta gambar
(11)
Proses pengolahan limbah industri pupuk urea yang akan dilakukan
dengan karakteristik yang sudah ditentukan, sebagai berikut :
1. Perhitungan dan gambar
a. Pre Treatment
1) Saluran Pembawa
2) Screen
3) Bak Penampung
b. Primary Treatment
1) Flotasi
2) Netralisasi
3) Koagulasi dan Flokulasi
c. Secondary Treatment
1) Bak Pengendap
2) Activated Sludge
3) Clarifier
e. Sludge Treatment
(12)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Karakteristik Limbah Indusri
Setiap industri mempunyai karakteristik yang berbeda, sesuai dengan
produk yang dihasilkan. Demikian pula dengan industri urea yang mempunyai
karakteristik limbah bervariasi, menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan
Hidup No 51 Tahun 1995 limbah cair industri urea mempunyai karakteristik dan
baku mutu antara lain:
1. Biological Oxigen Demand (BOD)
BOD adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram/liter (mg/l)
yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri, sehingga
benda tersebut menjadi jernih kembali. Untuk itu diperlukan waktu 100
hari pada suhu 200 C. Akan tetapi di laboratorium dipergunakan waktu 5
hari sehingga dikenal sebagai BOD5.
2. Chemical Oxygen Demand (COD)
COD adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram/liter (mg/l)
yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk menguraikan benda organik
secara kimiawi.
3. pH (Derajat Keasaman)
Merupakan istilah untuk menyatakan intensitas keadaan asam atau basa
(13)
4. TSS (Total Suspended Solid)
Adalah suatu endapan yang dapat disaring (filtrable residu) dan dapat
membentuk suatu sludge blanket yang terdiri dari bahan-bahan organik.
5. NH3
NH3 adalah senyawa kimia berupa gas dengan bau tajam yang khas yang
disebut bau amonia.
II.2. Bangunan Pengolahan Air Buangan
Bangunan pengolahan air buangan mempunyai kelompok tingkat
pengolahan, pengolahan air buangan dibedakan atas :
II.2.1. Pengolahan Pendahuluan (Pre Treatment)
Proses pengolahan yang dilakukan untuk membersihkan dan
menghilangkan sampah terapung dari pasir agar mempercepat proses pengolahan
selanjutnya. Unit pengolahannya meliputi :
a. Screening
Screening biasanya terdiri-dari batang pararel, kawat atau grating, perforated
plate dan umumnya memiliki bukaan yang berbentuk bulat atau persegi empat.
Secara umum peralatan screen terbagi menjadi dua tipe yaitu screen kasar dan
screen halus.
Dan cara pembersihannya ada dua cara yaitu secara manual dan mekanis.
Perbedaan screen kasar dan halus adalah pada jauh dekatnya jarak antar bar
(14)
Prinsip yang digunakan bahan padat kasar dihilangkan dengan sederet bahan
baja yang diletakan dan dipasang melintang arah aliran.
Screen berfungsi untuk :
a. Menyaring benda padat dan kasar yang ikut terbawa atau hanyut dalam air
buangan supaya benda-benda tersebut tidak menggangu aliran idalam
saluran dan tidak mengganggu proses pengolahan air buangan.
b. Mencegah timbulnya kerusakan dan penyumbatan dalam saluran pembawa.
c. Melindungi peralatan seperti pompa, valve dan peralatan lainnya.
.
.
Gambar 2.1. Screening
Sumber : (Syed R. Qasim, Wastewater Treatment Plants, Planning, Design, and Operation, 1985,
(15)
Tabel 2.1. Pembagian Screen
Bagian-bagian Manual Mekanikal
1. Ukuran kisi 1) Lebar 2) Dalam 2. Jarak antar kisi 3. Sloop
4. Kecepatan melalui bar 5. Head Loss
5 – 15 mm 25 – 75 mm 25 – 50 mm
300 - 400 0,3 – 0,6 m/det
150 mm
5 – 15 mm 25 – 75 mm 15 – 75 mm
00 - 300 0,6 – 1,0 m/det
150 mm (Sumber : Met Calf and Eddy, “ Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse” hal 314)
Tabel 2.2. Faktor bentuk
Jenis Bar β Bentuk
- Segi empat sisi runcing 2,42
- Segi empat sisi bulat runcing 1,83
- Segi empat sisi bulat 1,67
- Bulat 1,79
(Sumber : Metcalf and Eddy, 1979 hal 186)
Rumus yang digunakan :
1. Jumlah Batang :
ws=
(
n+1)
.b+n.tdengan :
(16)
n = jumlah batang
b = jarak antar kisi, (m)
t = tebal kisi/bar, (m)
2. Lebar Bukaan Screen :
wc=ws−n.t
3. Kecepatan melalui kisi :
h wc Q Vi . =
4. Tekanan kecepatan melalui screen :
g Vi hv . 2 2 =
(Sumber : Ven Te Chow, Open Channel Hydraulics, McGraw-Hill,Inc, hal 100)
b. Comminutor
Yaitu mesin penghalus/pemarut, berfungsi untuk menghancurkan padatan
kasar yang lolos dari screening, sehingga padatan tersebut mempunyai ukuran
kecil dan seragam serta tidak mengganggu instalasi dan proses selanjutnya.
Comminutor terdiri dari tabung berongga, terbuat dari besi tuang yang berputar
secara kontinyu pada sumbu vertikalnya dengan/sumber tenaga dari motor listrik.
Tabung ini merupakan suatu saringan yang mempunyai gigi-gigi pemotong yang
sangat tajam.
Bahan-bahan padat yang tertahan dimuka tabung yang bergerak oleh aliran
(17)
Saluran Pembawa Screw Pump
Pipa inlet
dengan kerjasama antara batang pemotong dan gigi pemotong. Comminutor
dipasang khusus dalam ruangan yang terbuat dari beton, tepat dibawah
comminutor terdapat saluran yang menghubungkan saluran di hulu dan di hilir.
Pemeliharaan rutin comminutor hanya terbatas pada pelumasan dan penggantian
gigi pemotong.
c. Bak Penampung dan Pompa
Bak Penampung merupakan unit penyeimbang, sehingga debit dan kualitas
limbah yang masuk ke instalasi dalam keadaan konstan. Pemompaan digunakan
untuk mengalirkan limbah ke unit pengolahan selanjutnya.
Gambar 2.3. Bak Penampung dengan Screw Pump Gambar 2.2. Commiutor
(18)
TABEL 2.3 Macam-Macam Karakteristik Pompa
KlasifikasiUtama Type Pompa Kegunaan Pompa
Kinetik Centrifugal 3) Air limbah sebelum diolah 4) Penggunaan lumpur kedua 5) Pembuangan effluent
Peripheral 6) Limbah logam, pasir
lumpur, air limbah kasar
Rotor 7) Minyak, pembuangan gas
permasalahan zat-zat kimia pengaliran lambat untuk air dan air buangan Posite Displacement
SCREW
8) Pasir, pengolahan lumpur pertama dan kedua
9) Air limbah pertama 10)Lumpur kasar
Diafragma Penghisap 11)Permasalahan zat kimia 12)Limbah logam
13)Pengolahan lumpur
pertama dan kedua (permasalahan kimia)
Air Lift 14)Pasir, sirkulasi dan
pembuangan lumpur kedua
Pneumatic Ejektor 15)Instalasi pengolahan air limbah skala kecil
(Sumber : (Metcalf & Eddy, ”Wastewater Ebgineering Treatment & Reuse” 4 edition, hal :
(19)
Rumus yang digunakan :
td = Q V
V = A x H
dengan :
V = volume sumur pengumpul (m3)
A = luas permukaan sumur pengumpul (m2)
Q = debit air buangan yang dipompa (m3/dt)
td = waktu detensi (dt)
H = kedalaman air (m)
(Sumber : Metcalf and Eddy, Wastewater engineering Treatment, Disposal and Reuse, McGraw Hill, Inc, 1991, hal 224)
II.2.2. Pengolahan Pertama (Primary Treatment)
Pada proses ini terjadi proses fisik dan kimia. Pada proses ini umumnya
mampu mereduksi BOD antara 30 – 40 % dan mereduksi TSS 50 – 65 %.
Sumber : Syed R. Qasim. Wastewater Treatment Plants Planning, Design, and Operation, hal. 52)
II.2.2.1. Proses Fisik
Proses fisik dengan unit pengolahan meliputi:
a. Grit Chamber
Fungsinya adalah untuk mengendapkan grit atau padatan tersuspensi yang
berdiameter > 0,2 mm, seperti pasir, pecahan logam atau kaca dan butiran kasar
(20)
dimaksudkan agar tidak terjadi penyumbatan di dalam pipa akibat adanya endapan
kasar didalam saluran. Outlet ini dapat berupa proportional weir atau pharshall
flume. Pengendapan yang terjadi pada proses ini adalah secara gravitasi.
Ada dua jenis grit chambers :
- Horizontal Flow Grit Chamber
Debit yang melalui saluran ini mempunyai arah horizontal dan kecepatan
aliran dikontrol oleh dimensi dan unit yang digunakan atau melalui penggunaan
weir khusus pada bagian effluen.
Gambar 2.4. Horizontal Flow Grit Chamber
- Aerated Grit Chamber
Saluran ini merupakan bak aerasi dengan aliran spiral dimana kecepatan
(21)
(Sumber : Hand Book of Environmental Engineering, hal 2.14)
b. Bak Equalisasi
Berfungsi untuk mengendapkan butiran kasar dan merupakan unit
penyeimbang, sehinggga debit dan kualits air buangan yang masuk ke instalasi
pengolahan dalam keadaan seimbang dan tidak berfluktuasi.
3 ft freeboard
Minimum required operating level Minimum allowable
operating level to protect floating aerator
Variable Bottom sloped todrainagesump Effective basin volume
Concentrate sour pad Floating aerator
Max surface
Gambar 2.6. Bak Equalisasi
(22)
c. Flotasi
Berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel suspensi, seperti minyak, lemak
dan bahan-bahan apung lainnya yang terdapat dalam air limbah dengan
mekanisme pengapungan.
Berdasarkan mekanisme pemisahannya :
a. Bisa berlangsung secara fisik, yaitu tanpa penggunaan bahan untuk membantu
percepatan flotasi, hal ini bisa terjadi karena partikel-partikel suspensi yang
terdapat dalam air limbah akan mengalami tekanan ke atas sehingga
mengapung di permukaan karena berat jenisnya lebih rendah dibanding berat
jenis air limbah.
b. Bisa dilakukan dengan penambahan bahan, yaitu : Udara atau bahan polimer
yang diinjeksikan ke dalam cairan pembawanya, yang dapat mempercepat laju
partikel ringan menuju permukaan. Untuk keperluan flotasi, udara yang
diinjeksikan jumlahnya relatif sedikit (± 0,2 m3
udara) untuk setiap m3 air
limbah. Semakin kecil ukuran gelembung udara maka proses flotasi akan
(23)
Gambar 2.7. Dissolved air flotation unit
(a) Tanpa Resirkulasi (b) Dengan Resirkulasi
d. Bak Pengendap I
Effisiensi removal dari bak pengendap pertama ini tergantung dari kedalaman
bak dan dipengaruhi oleh luas permukaan serta waktu detensi. Berfungsi untuk
memisahkan padatan tersuspensi dan terlarut dari cairan dengan menggunakan
sistem gravitasi dengan syarat kecepatan horizontal partikel tidak boleh lebih
(24)
Gambar 2.8. Bak Pengendap Rectanguler
(Sumber : Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal,and Reuse 4 edition, hal 399)
II.2.2.2. Proses Kimia
Proses kimia dengan unit pengolahan meliputi :
a. Netralisasi
Air buangan industri dapat bersifat asam atau basa/alkali, maka sebelum
diteruskan ke badan air penerima atau ke unit pengolahan secara biologis dapat
optimal. Pada sistem biologis ini perlu diusahakan supaya pH berbeda diantara
nilai 6,5 – 8,5. Sebenarnya pada proses biologis tersebut kemungkinan akan
terjadi netralisasi sendiri dan adanya suatu kapasitas buffer yang terjadi karena
ada produk CO2 dan bereaksi dengan kaustik dan bahan asam.
Larutan dikatakan asam bila : H+ > H- dan pH < 7
Larutan dikatakan netral bila : H+ = H- dan pH = 7
(25)
Ada beberapa cara menetralisasi kelebihan asam dan basa dalam limbah cair,
seperti :
a. Pencampuran limbah.
b. Melewatkan limbah asam melalui tumpukan batu kapur.
c. Pencampuran limbah asam dengan Slurry kapur.
d. Penambahan sejumlah NaOH, Na2CO3 atau NH4OH ke limbah asam.
e. Penambahan asam kuat (H2SO4,HCl) dalam limbah basa.
f. Penambahan CO2 bertekanan dalam limbah basa.
g. Pembangkitan CO2 dalam limbah basa.
Effluen
Pengaduk pH sensor
Inffluen
Pipa Injeksi
Gambar 2.9. Netralisasi
b. Koagulasi-Flokulasi
Koagulasi dan Flokulasi adalah proses pembentukan flok dengan penambahan
pereaksi kimia ke dalam air baku atau air limbah supaya menyatu dengan partikel
(26)
Koagulasi adalah proses pengadukan cepat dengan penambahan koagulan,
hasil yang didapat dari proses ini adalah destabilisasi koloid dan suspended solid,
proses ini adalah awal pembentukan partikel yang stabil.
Flokulasi adalah pengadukan lambat untuk membuat kumpulan partikel yang
sudah stabil hasil koagulasi berkumpul dan mengendap.
(Sumber : Reynold/Richard, Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, hal
166)
Al2(SO4)3 2Al³. 3SO4²-
Reaksi hidrolisa:
Al2(SO4)3 + 6H2O 2Al(OH)3 +3H2SO4
Reaksi polimerisai ion komplek
[Al(H2O)6]3+ + H+O [Al(H2O)5 OH]2+ +H2O
[Al(H2O)5 OH]2+ +H2O [Al(H2O)4 (OH)2]4+ +H2O
1. Koagulan Ferri Clorida
2. Koagulan Chlorinated Copperas (Fe(SO4)3), Fe Cl3 . 7H2O
3. Koagulan Poly Aluminium Chloride(PAC)
Komponen-komponen pengaduk lambat/mekanismenya diantaranya adalah:
- Impeler
- Motor
- Controller
- Reducer
- Sist Transmisi
- Shaft
(27)
Kendala yang yang ada pada pengaduk lambat adalah:
- Kurang Fleksibel Terhadap Perubahan Kualitas Air Baku
- Sulit Beradaptasi Terhadap Perubahan Debit
- Headlost Besar
Jenis-jenis flokulasi, yaitu:
1) Flokulasi Mekanis
2) Flokulasi Hidrolis
- Baffle channel flocculator
- Gravel bed flocculator
- Hidrolic jet flokulator
1. Flokulasi pneumatis
Pengolahan dengan proses koagulasi selalu diikuti dengan proses flokulasi.
Pengolahan dengan cara ini diperlukan untuk mengolah limbah yang tingkat
kekeruhannya cukup tinggi yang disebabkan oleh zat pencemar.
Perbedaan proses koagulasi dengan flokulasi adalah pada kecepatan
pengadukannya. Koagulasi diperlukan pengadukan yang relatif cepat sedangkan
flokulasi pengadukannya secara perlahan.
Rumus yang digunakan:
1. Koagulasi
- G = C P
µ
(28)
Dimana :
P = Tenaga motor (gr.cm/dtk) G = Gradient kecepatan ( detik –1 )
C = Kapasitas ( cm 3 )
µ = Viskositas absolut ( 10-2
gr.massa/cm.dtk )
(besarnya tergantung temperatur)
- Untuk blade :
P = 1,44 x 10-4 CD ρ [(1 – K) n]3 b ∑ (r4-ro4)
Dimana:
n = Putaran per menit
k = Koefisien gosokan
ρ = massa jenis air
r = Jarak dari as kebagaian luar paddle
ro = jarak dari as ke bagian dalam paddle
2. Flokulasi
- P = µ C . G2
- P = 1,44 x 104 CD ρ [(1 – K) n]3 b ∑ (r4-ro4)
- V = n
S . R23 12
Dimana :
R = jari – jari hidrolis
S = kemiringan saluran
(29)
V = kecepatan aliran (m/dt)
- Kecepatan air pada saluran lurus :
VH = (15 – 45) cm/dt
- Kecepatan air pada belokan :
VB = ( 2 – 3,5 ) . VH
Inffluen
Effluen
Inffluen Effluen Motor
Gambar 2.10. Koagulasi – Flokulasi (Sumber :Unit Operasi. Agus Slamet, hal III-3 / III-4)
II.2.3. Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Pengolahan sekunder akan memisahkan koloidal dan komponen organik
terlarut dengan proses biologis. Proses pengolahan biologis ini dilakukan secara
aerobik maupun anaerobik dengan efisiensi reduksi BOD antara 75 - 90 % serta
90 % SS.
(30)
a. Pengolahan Lumpur Aktif (Activated Sludge)
Untuk mengubah buangan organik, menjadi bentuk anorganik yang lebih
stabil dimana bahan organik yang lebih terlarut yang tersisa setelah
prasedimentasi dimetabolisme oleh mikroorganisme menjadi CO2 dan H2O,
sedang fraksi terbesar diubah menjadi bentuk anorganik yang dapat dipisahkan
dari air buangan oleh sedimentasi. Adapun proses didalam activated sludge yaitu :
- Kovensional
Pada sistem konvensional terdiri dari tanki aerasi, secondary clarifier dan
recycle sludge. Selama berlangsungnya proses terjadi absorsi, flokulasi dan
oksidasi bahan organik.
Gambar 2.11. Activated sludge sistem konvensional Clarifier
Raw water/primary effluent
Reaktor
Sludge Wasr Secondary
Sludge return Efl
(31)
- Nonkovensional
1) Step aerasi
- Merupakan type plug flow dengan perbandingan F/M atau subtrat dan
mikroorganisme menurun menuju outlet.
- Inlet air buangan masuk melalui 3 - 4 titik ditanki aerasi dengan masuk untuk
menetralkan rasio subtrat dan mikroorganisme dan mengurangi tingginya
kebutuhan oksigen ditik yang paling awal.
- Keuntungannya mempunyai waktu detensi yang lebih pendek.
2) Tapered Aerasi
Hampir sama dengan step aerasi, tetapi injeksi udara dititik awal lebih tinggi. Udara
influent
Sludge return Sludge Waste Secondary
clarifier
(32)
3) Contact Stabilisasi
Pada sistem ini terdapat 2 tanki yaitu :
- Contact tank yang berfungsi untuk mengabsorb bahan organik untuk
memproses lumpur aktif.
- Reaeration tank yang berfungsi untuk mengoksidasi bahan organik yang
mengasorb (proses stabilasi).
Udara influent
Secondary clarifier contact tank
reaktor
Gambar 2.14. Contact Stabilisasi Udara
influent
Sludge return Sludge
Waste Secondary
clarifier
reaktor
(33)
4) Pure Oxygen
Oksigen murni diinjeksikan ke tanki aerasi dan diresirkulasi. Keuntungannya
adalah mempunyai perbandingan subtrat dan mikroorganisme serta volumetric
loading tinggi dan td pendek.
5) High Rate Aeration
Kondisi ini tercapai dengan meninggikan harga rasio resirkulasi, atau debit air
yang dikembalikan dibesarkan 1 - 5 kali. Dengan cara ini maka akan diperoleh
jumlah mikroorganisme yang lebih besar. O2 murni resirkulasi O2
reaktor
sludge return sludge waste secondary
clarifier
influent
Secondary clarifier
reaktor
Effluent
Sludge return
Sludge waste
Gambar 2.16. High Rate Aeration Gambar 2.15. Pure Oxygen
(34)
6) Extended Aeration
Pada sistem ini reaktor mempunyai umur lumpur dan time detention (td) lebih
lama, sehingga lumpur yang dibuang atau dihasilkan akan lebih sedikit.
7) Oxidation Dicth
Bentuk oksidation ditch adalah oval dengan aerasi secara mekanis, kecepatan
aliran 0,25 - 0,35 m/s.
Effluent Influent
Sludge
Aerator
Secondary Clarifier raw water/primary
influent
Secondary clarifier
reaktor
Effluent
Sludge return
Sludge waste
Gambar 2.18. Oxidation Dicth Gambar 2.17. Extended Aeration
(35)
b. Upflow Anaerobik Sludge Blanket (UASB)
Pada prinsipnya reaktor UASB terdiri dari lumpur padat yang berbentuk
butiran. Lumpur atau sludge tersebut ditempatkan dalam suatu reaktor yang
didesain dengan aliran ke atas. Air limbah mengalir melalui dasar bak secara
merata dan mengalir secara vertikal, sedangkan butiran sludge akan tetap berada
atau tertahan dalam reaktor.
Karakteristik pengendapan butiran sludge dan karakteristik air limbah akan
menentukan kecepatan upflow yang harus dipelihara dalam reaktor. Biasanya
kecepatan aliran ke atas berada pada rentang 0,5 – 0,3 m/jam. Untuk mencapai
formasi sludge blanket yang memuaskan, pada saat kondisi hidrolik puncak (debit
puncak) kecepatan dapat mencapai antara 2 – 6 m/jam.
Gas yang terperangkap dalam butiran sludge sering mendorong sludge
tersebut ke bagian atas reaktor, yang disebabkan oleh berkurangnya densitas
butiran. Untuk itu diperlukan pemisahan butiran sludge di luar reaktor dan
kemudian dikembalikan lagi ke dalam reaktor. Hal ini dapat dilakukan dengan
membuat gas-solid-liquid separator yang ditempatkan di bagian atas reaktor. Gas
yang terbentuk dapat ditampung dalam separator tersebut dan sludge
dikembalikan lagi ke reaktor.
Masalah yang dihadapi pada UASB terutama adalah sludge yang bergerak
naik yang disebabkan oleh turunnya densitas sludge. Disamping itu juga turunnya
aktivitas spesifik butiran. Beragamnya densitas sludge memberikan ketidak
seragaman sludge blanket sehingga sebagai akibatnya sludge akan ikut keluar
(36)
Tingginya konsentrasi suspended solid dan fatty mineral dalam air limbah
juga merupakan masalah operasi yang serius. Suspended solid dapat
menyebabkan penyumbatan (clogging) atau channeling. Adsorbsi suspended solid
pada sludge juga akan mempengaruhi proses dan air limbah yang mengandung
protein atau lemak menyebabkan pembentukan busa.
Keuntungan :
- Kebutuhan energi rendah
- Kebutuhan lahan sedikit
- Biogas berguna
- Kebutuhan nutrien sedikit
- Sludge mudah diolah/dikeringkan
- Tidak mengeluarkan bau dan kebisingan
- Mempunyai kemampuan terhadap fluktuasi dan intermitten load
(37)
II.2.4. Pengolahan Lumpur
Dari pengolahan air limbah maka hasilnya adalah berupa lumpur yang
perlu diadakan pengolahan secara khusus agar lumpur tersebut tidak mencemari
lingkungan dan dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan kehidupan. Sludge
dalam disposal sludge memiliki masalah yang lebih kompleks. Hal ini disebabkan
karena :
a. Sludge sebagian besar dikomposisi dari bahan-bahan yang responsibel untuk
menimbulkan bau.
b. Bagian sludge yang dihasilkan dari pengolahan biologis dikomposisi dari
bahan organik.
c. Hanya sebagian kecil dari sludge yang mengandung solid (0,25% - 12%
solid).
Tujuan utama dari pengolahan lumpur adalah :
- Mereduksi kadar lumpur
- Memanfaatkan lumpur sebagai bahan yang berguna seperti pupuk dan sebagai
penguruk lahan yang sudah aman.
Unit pengolahan lumpur meliputi :
a. Sludge Thickener
Sludge thickener adalah suatu bak yang berfungsi untuk menaikkan
kandungan solid dari lumpur dengan cara mengurangi porsi fraksi cair (air),
sehingga lumpur dapat dipisahkan dari air dan ketebalannya menjadi berkurang
(38)
adalah gravity thickener dan lumpur berasal dari bak pengendap I dan pengendap
II. Pada sistem gravity thickener ini, lumpur diendapkan di dasar bak sludge
thickener.
Perbandingan volume lumpur dengan konsentrasi diharapkan adalah :
V1 × C1 = V2 × C2 dengan :
V1 = volume lumpur yang masuk
V2 = volume lumpur yang terjadi
C1 = konsentrasi lumpur masuk
C2 = konsentrasi lumpur yang diharapkan
Perbandingan berat jenis lumpur :
1 Bj SS Pf Bj f Pv Bj v = + dengan :
Bj SS = berat jenis suspended solid
Bj f = berat jenis fixed
Bj v = berat jenis volatile SS
Pv = % volatile matter
Pf = % fixed matter
Luas permukaan thickener (As) dapat dihitung dengan :
= hari m kg Loading Solid hari kg ing Berat As . ker 2
(39)
(Sumber : Metcalf and Eddy, Waste Water Engineering Treatment Disposal and Reuse, hal 401)
b. Sludge Drying Bed
Sludge drying bed merupakan suatu bak yang dipakai untuk mengeringkan
lumpur hasil pengolahan dari thickener. Bak ini berbentuk persegi panjang yang
terdiri dari lapisan pasir dan kerikil serta pipa drain untuk mengalirkan air dari
lumpur yang dikeringkan. Waktu pengeringan paling cepat 10 hari dengan
bantuan sinar matahari. Rumus yang dipakai :
( )
V V p
p
i
i
= × −
−
1 1
dengan :
Vi = volume cake kering, m3/hari
V = volume lumpur mula-mula, m3/hari
p = kadar air mula-mula (%)
pi = kadar air yang diharapkan (%)
(40)
III.1. Karakteristik Air Limbah Industri
Pada perencanaan bangunan pengolahan air buangan ini sumber air limbah
dari industri urea memiliki debit sebesar 0,18 m3/detik. Adapun parameter yang
terkandung di dalam air limbah tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3.1. Parameter air limbah
Parameter Kadar (mg/lt)
BOD
COD
Tss
Ph
NH3
Minyak dan Lemak
1200
2500
1000
13
250
170
III.2. Standart Baku Mutu
Dengan karakteristik air limbah seperti yang tercantum diatas maka
diperlukan pengolahan sehingga apabila dibuang ke dalam badan air sudah sesuai
dengan baku mutu air limbah yang diperbolehkan. Untuk itu undang-undang atau
(41)
Lingkungan Hidup No 51 Tahun 1995 tentang baku mutu limbah cair untuk
industri urea.
Untuk mengetahui apakah limbah cair suatu industri berbahaya atau tidak
maka perlu dibandingkan dengan baku mutu yang berlaku seperti pada tabel 3.2
adalah tentang baku mutu limbah cair untuk industri tekstil menurut Keputusan
Menteri Negara Lingkungan Hidup No 51 Tahun 1995 sebagai berikut :
Tabel 3.2 Baku mutu limbah cair untuk industri urea
Parameter Kadar Maksimum (mg/lt)
BOD
COD
Tss
pH
NH3-N
Minyak dan Lemak
100
250
100
6 - 9
50
(42)
III.3. Diagram Alir
Berdasarkan karakteristik air limbah, maka diagram alir proses
pengolahan limbah adalah sebagai berikut :
Pompa
Netralisasi
Koagulasi dan Flokulasi
Bak Pengendap
Activated Sludge
Clarifier
Sludge Drying bed
Recycle
Effluent Saluran Pembawa
Screen
Bak Penampung
(43)
IV.1. Neraca Massa
a. Saluran pembawa & Screen
b. Flotasi
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 1200 mg/lt 25 900 mg/lt 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt - - 250 mg/lt
4. Tss 1000 mg/lt 30 700 mg/lt 100 mg/lt
5. Ph 13 - - 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt - - 50 mg/lt
8. Minyak & Lemak 170 mg/lt - - 25 mg/lt
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 900 mg/lt - - 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt - - 250 mg/lt
4. Tss 700 mg/lt - - 100 mg/lt
5. Ph 13 - - 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt - - 50 mg/lt
(44)
d. Koagulasi-Flokulasi
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 900 mg/lt - - 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt - - 250 mg/lt
4. Tss 700 mg/lt - - 100 mg/lt
5. Ph 13 - 7 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt - - 50 mg/lt
8. Minyak & Lemak 17 mg/lt - - 25 mg/lt
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 900 mg/lt - - 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt - - 250 mg/lt
4. Tss 700 mg/lt 90 70 mg/lt 100 mg/lt
5. Ph 7 - - 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt - - 50 mg/lt
(45)
f. Activated Sludge
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 900 mg/lt 40 540 mg/lt 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt - - 250 mg/lt
4. Tss 70 mg/lt 70 21 mg/lt 100 mg/lt
5. Ph 7 - - 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt - - 50 mg/lt
8. Minyak & Lemak 17 mg/lt - - 25 mg/lt
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 540 mg/lt 85 81 mg/lt 100 mg/lt
3. COD 2500 mg/lt 90 250 mg/lt 250 mg/lt
4. Tss 21 mg/lt 90 2,1 mg/lt 100 mg/lt
5. Ph 7 - - 6 - 9
6. NH3 250 mg/lt 95 12,5 mg/lt 50 mg/lt
(46)
IV.1. Spesifikasi Bangunan
a. Saluran Pembawa
- Termasuk saluran terbuka dan terbuat dari beton
- Panjang saluran (L) = 1,5 m
- Lebar saluran (B) = 0,84 m
- Kedalaman saluran (H) = 0,92 m
- Slope saluran (s) = 2,79 .10-5 m/m
b. Screen
- Menggunakan bar screen manual
- Jenis bar bulat (β) = 1,79
- Jarak antar kisi (r) = 0,05 m
- Lebar kisi (d) = 0,01 m
- Slope (θ) = 45° - Tinggi bar screen (h) = 1,4 m
- Jumlah kisi (n) = 13 buah
- Lebar bukaan kisi (Wc) = 0,71 m
No. Parameter Inlet %
removal Outlet Baku mutu
1. Debit (Q) 0,18 m3/det - - -
2. BOD 81 mg/lt 80 16,2 mg/lt 100 mg/lt
3. COD 250 mg/lt 90 25 mg/lt 250 mg/lt
4. Tss 2,1 mg/lt 80 0,42 mg/lt 100 mg/lt
5. Ph 7 - - 6 - 9
6. NH3 12,5 mg/lt - - 50 mg/lt
(47)
- Dibuat 3 bak penampung persegi
- Volume bak = 36 m3
- Panjang (L) = 3,3 m
- Lebar (B) = 3,3 m
- Kedalaman (h) = 3,8 m
- Waktu tinggal (td) = 10 menit
d. Pemompaan dari bak penampung ke bak flotasi
- Menggunakan 3 pompa & 1 pompa cadangan
- Type centrifugal pompa, merk “Grundfos”
- Jenis pipa cost iron (C) = 130
- Jenis pompa = AP 130.250.250
- Ø pipa suction & discharge = 220 mm
- Daya pompa = 17 kw
- Q pompa = 0,02 m3/det
- Asumsi Hf pompa = 7 m
e. Flotasi Bak flotasi
- Menggunakan 2 bak flotasi
- Waktu detensi (td) = 10 menit
- Ø pipa inlet = 230 mm (Ø pipa discharge)
- Panjang (L) = 10,2 m
- Lebar (B) = 5 ,1 m
- Kedalaman (h) = 2,2 m
- Ø pipa outlet = 300 mm
(48)
Bak Minyak & Lemak
- Kedalaman (h) = 0,8 m
- Panjang (L) = 5,1 m
- Lebar (B) = 1,2 m
- Debit minyak = 0,081 m3/det
f. Netralisasi Bak pelarut
- Menggunakan 2 bak netralisasi
- Bahan penetral adalah H2SO4
- Periode pelarutan setiap 1 hari sekali
- Waktu detensi (td) = 1 hari
- Diameter bak pelarut = 0,65 m
- Tinggi bak pelarut = 0,82 m Bak netralisasi
- Kedalaman tangki (h) = 6,2 m
- Diameter bak netralisasi = 4,8 m
- Waktu detensi (td) = 10 menit
- Ø pipa inlet = 47 cm
- Ø pipa outlet = 47 cm
g. Koagulasi dan Flokulasi Bak Koagulasi
- Menggunakan 1 bak koagulasi
- Koagulan yang dipakai adalah FeCl3 - Waktu detensi = 20 detik
- Jenis Impeller = Turbine Impeller
- Kecepatan pengadukan = 100 rpm = 1,67 rps
(49)
- Volume bak koagulasi = 3,6 m3 Bak Pembubuh
- Kebutuhan FeCl3 per hari = 1244 kg/hr - Periode pembubuhan larutan = 1 hari
- Diameter bak pembubuh = 1,75 m
- Tinggi bak pembubuh = 2,39 m Bak Flokulasi
- Bak flokulasi berjumlah 1 bak
- Waktu detensi = 60 detik
- Jenis Impeller = Turbine Impeller
- Kecepatan pengadukan = 50 rpm = 0,83 rps
- Diameter bak flokulasi = 2,22 m
- Tinggi bak flokulasi = 2,77 m
- Volume bak flokulasi = 10,8 m3
h. Bak Pengendap I Zona inlet
- Menggunakan 2 bak pengendap I
- Q tiap bak = 0,09 m3/det
- Lebar (B) = 0,42 m
- Kedalaman (h) = 0,62 m Zona settling
- Panjang (L) = 26 m
- Lebar (B) = 13 m
- Kedalaman saluran (H) = 0,45 m Zona sludge
- Volume sludge = 21 m3/hr
(50)
- Menggunakan 2 bak aerasi
- Volume per bak aerasi = 900 m3
- Waktu detensi (td) = 6 jam
- Kedalaman bak aerasi (h) = 4,5 m
- Lebar bak aerasi (B) = 10 m
- Panjang bak aerasi (L) = 20 m
j. Bak Pengendap II (Clarifier) Zona settling
- Diameter bak = 26 m
- Kedalaman (h) = 3 m
- Ø inlet wall = 2,6 m
- Ø total = 28,6 m Zona sludge
- Volume lumpur = 0,013 m3/hr
- Waktu detensi (td) = 2 jam
- Diameter permukaan bawah = 1 m Zona outlet
Pelimpah / weir
- Menggunakan Vnotch 90°
- Jarak antar Vnotch = 5 cm - Jumlah Vnotch = 1470 buah - Diameter pipa outlet = 54 cm
k. Sludge Drying Bed
- Volume lumpur yang masuk = 10,91 m3/hr
- Waktu pengeringan = 5 hari
- Diameter pipa inlet = 20cm
(51)
- Tebal cake = 0,6 m
- Jumlah bed = 2 buah
- Lebar bed (B) = 5,7 m
- Panjang bed (L) = 11,4 m
- Kedalaman bed (h) = 1,84 m
- Kedalaman underdrain = 0,24 m
(52)
44
V.1 Kesimpulan
Dari neraca massa yang tercantum pada bab 4, maka setiap bangunan
pengolahan memiliki efisiensi untuk meremoval parameter pencemar tertentu
sesuai dengan kapasitasnya. Effluent dari industri urea yang sudah melalui proses
pengolahan sudah memenuhi baku mutu yang di tetapkan oleh Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 1995 sehingga diperbolehkan untuk
dibuang ke badan air.
V.2 Saran
Agar bangunan pengolahan air buangan mampu meremoval parameter
pencemar sehingga optimal maka seharusnya memperhatikan hal – hal sebagai
berikut :
1. Karakteristik air limbah yang akan diolah sehingga menentukan jenis
bangunan yang direncanakan.
2. Luas area yang tersedia untuk IPAL, sehingga luas lahan mencukupi untuk
pembuatan IPAL yang sudah direncanakan.
3. Analisa ekonomi juga perlu diperhatikan agar bisa merencanakan
(53)
Bowo M, Djoko. ”Teknik Pengolahan Air Limbah Secara Biologis”. Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Cornwell, Davis A. 1998. ”Introduction to Environmental Engineering”. Third edition. Mc graw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Eckenfelder, W Wesley, Jr. 2000. ”Industrial Water Pollution Control”. Third edition. Mc Graw-Hill, Inc. New York.
Hadi Wahyono. ”Bangunan Pengolahan Air Minum”. Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Huisman, L, 1985. Sedimentation and Flotation Mechanical Filtration. Delf
University Of Technology.
Metcalf and Eddy. 1998. ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”. Third edition. McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Metcalf and Eddy. 2004. ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”. Fourth edition. McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Okun, Daniel A. 1968. ”Water and Wastewater Engineering”. Volume 2.
Qosim, SSR. 1985. ”Waste Water Treatment Plant Planning, Design and
Operation”. Holt Rinchart and Winston.
Reynolds, Richards. 1996. ”Unit Operation and Processes in Environmental
Engineering”. Second edition. PWS Publising Company. Boston.
Sugiharto. 1987. ”Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah”. UI-PRESS, Jakarta.
(1)
Bak Minyak & Lemak
- Kedalaman (h) = 0,8 m - Panjang (L) = 5,1 m - Lebar (B) = 1,2 m - Debit minyak = 0,081 m3/det
f. Netralisasi Bak pelarut
- Menggunakan 2 bak netralisasi - Bahan penetral adalah H2SO4
- Periode pelarutan setiap 1 hari sekali - Waktu detensi (td) = 1 hari - Diameter bak pelarut = 0,65 m - Tinggi bak pelarut = 0,82 m Bak netralisasi
- Kedalaman tangki (h) = 6,2 m - Diameter bak netralisasi = 4,8 m - Waktu detensi (td) = 10 menit - Ø pipa inlet = 47 cm - Ø pipa outlet = 47 cm
g. Koagulasi dan Flokulasi Bak Koagulasi
- Menggunakan 1 bak koagulasi - Koagulan yang dipakai adalah FeCl3 - Waktu detensi = 20 detik
- Jenis Impeller = Turbine Impeller
- Kecepatan pengadukan = 100 rpm = 1,67 rps - Diameter bak kogulasi = 1,54 m
(2)
41
- Tinggi bak koagulasi = 1,92 m - Volume bak koagulasi = 3,6 m3 Bak Pembubuh
- Kebutuhan FeCl3 per hari = 1244 kg/hr - Periode pembubuhan larutan = 1 hari - Diameter bak pembubuh = 1,75 m - Tinggi bak pembubuh = 2,39 m Bak Flokulasi
- Bak flokulasi berjumlah 1 bak - Waktu detensi = 60 detik
- Jenis Impeller = Turbine Impeller - Kecepatan pengadukan = 50 rpm = 0,83 rps - Diameter bak flokulasi = 2,22 m
- Tinggi bak flokulasi = 2,77 m - Volume bak flokulasi = 10,8 m3
h. Bak Pengendap I Zona inlet
- Menggunakan 2 bak pengendap I - Q tiap bak = 0,09 m3/det - Lebar (B) = 0,42 m - Kedalaman (h) = 0,62 m Zona settling
- Panjang (L) = 26 m - Lebar (B) = 13 m - Kedalaman saluran (H) = 0,45 m Zona sludge
- Volume sludge = 21 m3/hr - Lebar (B) = 9 m
(3)
i. Activated Sludge
- Menggunakan 2 bak aerasi
- Volume per bak aerasi = 900 m3 - Waktu detensi (td) = 6 jam - Kedalaman bak aerasi (h) = 4,5 m - Lebar bak aerasi (B) = 10 m - Panjang bak aerasi (L) = 20 m
j. Bak Pengendap II (Clarifier) Zona settling
- Diameter bak = 26 m - Kedalaman (h) = 3 m - Ø inlet wall = 2,6 m - Ø total = 28,6 m Zona sludge
- Volume lumpur = 0,013 m3/hr - Waktu detensi (td) = 2 jam - Diameter permukaan bawah = 1 m Zona outlet
Pelimpah / weir
- Menggunakan Vnotch 90°
- Jarak antar Vnotch = 5 cm - Jumlah Vnotch = 1470 buah - Diameter pipa outlet = 54 cm
k. Sludge Drying Bed
- Volume lumpur yang masuk = 10,91 m3/hr - Waktu pengeringan = 5 hari - Diameter pipa inlet = 20cm - Tebal pasir = 0,4 m
(4)
43
- Tebal kerikil = 0,6 m - Tebal cake = 0,6 m - Jumlah bed = 2 buah - Lebar bed (B) = 5,7 m - Panjang bed (L) = 11,4 m - Kedalaman bed (h) = 1,84 m - Kedalaman underdrain = 0,24 m - Diameter pipa penguras = 0,009 m
(5)
44
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
Dari neraca massa yang tercantum pada bab 4, maka setiap bangunan pengolahan memiliki efisiensi untuk meremoval parameter pencemar tertentu sesuai dengan kapasitasnya. Effluent dari industri urea yang sudah melalui proses pengolahan sudah memenuhi baku mutu yang di tetapkan oleh Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 1995 sehingga diperbolehkan untuk dibuang ke badan air.
V.2 Saran
Agar bangunan pengolahan air buangan mampu meremoval parameter pencemar sehingga optimal maka seharusnya memperhatikan hal – hal sebagai berikut :
1. Karakteristik air limbah yang akan diolah sehingga menentukan jenis bangunan yang direncanakan.
2. Luas area yang tersedia untuk IPAL, sehingga luas lahan mencukupi untuk pembuatan IPAL yang sudah direncanakan.
3. Analisa ekonomi juga perlu diperhatikan agar bisa merencanakan bangunan IPAL yang optimal dengan biaya yang efisien.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
Bowo M, Djoko. ”Teknik Pengolahan Air Limbah Secara Biologis”. Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Cornwell, Davis A. 1998. ”Introduction to Environmental Engineering”. Third edition. Mc graw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Eckenfelder, W Wesley, Jr. 2000. ”Industrial Water Pollution Control”. Third edition. Mc Graw-Hill, Inc. New York.
Hadi Wahyono. ”Bangunan Pengolahan Air Minum”. Jurusan Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Huisman, L, 1985. Sedimentation and Flotation Mechanical Filtration. Delf University Of Technology.
Metcalf and Eddy. 1998. ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”. Third edition. McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Metcalf and Eddy. 2004. ”Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse”. Fourth edition. McGraw-Hill, Inc. New York, St. Fransisco, Auckland.
Okun, Daniel A. 1968. ”Water and Wastewater Engineering”. Volume 2.
Qosim, SSR. 1985. ”Waste Water Treatment Plant Planning, Design and Operation”. Holt Rinchart and Winston.
Reynolds, Richards. 1996. ”Unit Operation and Processes in Environmental Engineering”. Second edition. PWS Publising Company. Boston.
Sugiharto. 1987. ”Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah”. UI-PRESS, Jakarta.