PERENCANAAN TEKNIS INSTALASI PENGOLAHAN. pdf

BAB 3
PERENCANAAN TEKNIS INSTALASI
PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH SAKIT
PROSES BIOFILTER ANAEROB-AEROB
KAPASITAS 200 M3 PER HARI
3.1

Perkiraan Jumlah Air Limbah dan Kapasitas IPAL
Untuk memperkirakan jumlah air limbah Rumah Sakit dilakukan

dengan mengacu kepada standar pemakaian air untuk berbagai kegiatan
seperti telihat pada Tabel 3.1. Berdasarkan tabel tersebut untuk kegiatan
rumah sakit umum kebutuhan pemakaian air bersih berkisar antara 3501000 liter per bed per hari. Berdasarkan standar tersebut di atas dapat
diperkiraan jumlah air limbah rumah sakit berdasarkan dengan jumlah
bednya.

3.2

Sistem Pengumpulan Air Limbah Dan Proses Pengolahan
Tipikal proses pengolahan air limbah rumah sakit atau fasilitas

pelayanan kesehatan dengan proses biofilter anaerob aerob dapat dilihat
seperti pada Gambar 3.1. Seluruh air limbah yang berasal dari beberapa
proses kegiatan rumah sakit dialirkan melalui saluran pembuang ke bak
pengumpul kecuali yang mengandung logam berat dan pelarut kimia. Air
limbah yang berasal dari dapur (kantin) dialirkan ke bak pemisah lemak
(grease trap) dan selanjutnya dilairkan ke bak pengumpul.
93

Gambar 3.1 : Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Fasilitas Kesehatan (Rumah Sakit) dengan Proses Biofilter
Anaerob-Aerob.

94

Tabel 3.1 : Standar Pemakaian Air Bersih Rata-Rata Per Orang Per Hari.
No

Jenis Gedung /
Kegiatan

Pemakaian Air

Rata-rata
(liter/orang.hari)

Jangka Waktu
Pemakaian air
rata-rata per
hari (jam)

Perbandingan
Luas lantai
efektif/total (%)

Keterangan

1

Perumahan
mewah

250

8 - 10

42 - 45

Setiap penghuni

2

Rumah Biasa

160 - 250

8 - 10

50 - 53

Setiap Penghuni

3

Apartement

200 - 250

8- 10

45 – 50

Mewah : 250
liter/orang.hari
Menengah : 200
liter/orang.hari
Bujangan : 120
liter/orang.hari

4

Asrama

120

8

-

5

Rumah Sakit

6

Sekolah Dasar

Mewah : >1000
Menengah 5001000
Umum 350 – 500
40

8 -10

45 - 48

5

58 - 60

95

bujangan
Setiap tempat tidur pasien
Pasien luar : 8 liter
Staf/pegawai : 120 liter
Keluarga Pasien : 160 liter
Guru : 100 liter

Lanjutan Tabel 3.1.
No

Jenis Gedung /

Kegiatan

Pemakaian Air
Rata-rata
(liter/orang.hari)

Jangka Waktu
Pemakaian air
rata-rata per
hari (jam)

Perbandingan
Luas lantai
efektif/total (%)

Keterangan

7

SLTP

50

6

58 -60

8

SLTA dan Sekolah
Tinggi

80

6

-

Guru/dosen : 100 liter

9

Rumah -Toko

100 - 200

8

-

Penghuninya : 160 liter

10

Gedung kantor

100

8

60 - 70

Setiap pegawai

11

Toserba (toko
serba ada,
departement
store)

3

7

55-60

Pemakaianair hanya untuk
kakus, belum termasuk untuk
bagian restorannya.

12

Pabrik/industri

Buruh pria: 60
Wanita: 100

8

-

Per orang, setiap giliran (kalau
kerja lebih dari 8 jam sehari)

13

Stasiun/terminal

3

15

-

Setiap penumpang (yang tiba
maupun berangkat)

14

Restoran

30

5

-

Untuk penghuni 160 liter;

96

Guru : 100 liter

Lanjutan Tabel 3.1.
No

Jenis Gedung /
Kegiatan

Pemakaian Air
Rata-rata
(liter/orang.hari)

Jangka Waktu
Pemakaian air
rata-rata per
hari (jam)

Perbandingan
Luas lantai
efektif/total (%)

15

Restoran umum

15

7

-

Untuk penghuni: 160 liter;
pelayan: 100 liter;
70% dari jumlah tamu perlu
15 liter/orang untuk kakus,
cuci tangan, dsb.

16

Gedung
pertunjukan

30

5

53-55

Kalau digunakan siang dan
malam, pemakaian air
dihitung per penonton.
Jam pemakaian air dalam
tabel adalah untuk satu kali
pertun- jukan.

17

Gedung bioskop

10

3

-

-idem-

18

Toko pengecer

40

6

-

Pedagang besar: 30
liter/tamu, 150 liter/staf atau
2
5 liter per hari setiap m luas
lantai.

97

Keterangan

Lanjutan Tabel 3.1.
No

Jenis Gedung /
Kegiatan

Pemakaian Air
Rata-rata
(liter/orang.hari)

Jangka Waktu
Pemakaian air
rata-rata per
hari (jam)

Perbandingan
Luas lantai
efektif/total (%)

250-500

10

-

Untuk setiap tamu, untuk Staf
120-150 liter; penginapan 200
liter.

Keterangan

19

Hotel/penginapan

20

Gedung
peribadatan

10

2

-

Didasarkan jumlah jemaah
perhari.

21

Perpustakaan

25

6

-

Untuk setiap pembaca yang
tinggal.

22

Bar

30

6

-

Setiap tamu

23

Perkumpulan sosial

30

-

-

Setiap tamu

24

Kelab malam

120-350

-

-

Setiap tempat duduk

25

Gedung
perkumpulan

150-200

-

-

Setiap tamu

-

Setiap staf

26 Laboratorium
100-200
8
Sumber : Morimura dan Soufyan
Asumsi : 80 % dari kebutuhan air bersih akan menjadi ali limbah.
98

Air limbah yang berasal dari kegiatan laundry dialirkan ke bak pengolahan
awal untuk menghilangkan busa, selanjutnya dilairkan ke bak pengumpul.
Air limbah yang berasal dari limbah domestik non toilet dialirkan ke bak
screen atau bak kontrol dan selanjutnya dilairkan ke bak penumpul. Air
limbah toilet dialirkan ke tangki septik, selanjutnya air limpasannya
(overflow) dialirkan ke bak pengumpul. Air limbah yang berasal dari
laboratorium dilairkan ke proses pengolahan awal dengan cara
pengendapan kimia dan air olahnnya dialirkan ke bak pengumpul. Air
limbah yang berasal dari ruang operasi dialirkan langsung ke bak
pengumpul. Aliran air limbah dari sumber ke bak pengumpul dilakukan
secara gravitasi sedangkan dari bak penumpun ke sistem IPAL dilakukan
dengan sistem pemompaan. Tipikal Disain bak pengumpul dapat dilihat
pada Gambar 3.2. Dari bak pengumpul, air limbah dipompa ke bak pemisah
lemak atau minyak.
Bak pemisah lemak tersebut berfungsi untuk memisahkan lemak
atau minyak yang masih tersisa serta untuk mengendapkan kotoran pasir,
tanah atau senyawa padatan yang tak dapat terurai secara biologis.
Selanjutnya limpasan dari bak pemisak lemak dialirkan ke bak
ekualisasi yang berfungsi sebagai bak penampung limbah dan bak kontrol
aliran. Air limbah di dalam bak ekualisasi selanjutnya dipompa ke unit IPAL.
Di dalm unit IPAL tersebut, pertama air limbah dialirkan masuk ke
bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan
kotoran organik tersuspesi. Selain sebagai bak pengendapan, juga
berfungasi sebagai bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan,
sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur.
99

Gambar 3.2 : Disain Bak Penumpul.

100

Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak
anaerob (biofilter Anaerob). Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi
dengan media khusus dari bahan plastik tipe sarang tawon. Di dalam
reaktor Biofilter Anaerob, penguraian zat-zat organik yang ada dalam air
limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik. Disini zat
organik akan terurai menjadi gas metan dan karbon dioksida tanpa
pemberian udara. Air limpasan dari reaktor biofilter anerob dialirkan ke
reaktor biofilter aerob. Didalam reaktor biofilter aerob diisi dengan media
sambil dihembus dengan udara. Setelah beberapa hari operasi, pada
permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikro-organisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat
terurai pada bak pengendap awal.
Dari reaktor biofilter aerob air limbah dialirkan ke bak pengendapan
akhir, sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke flow meter dan
selajutnya dialirkan ke khlorinator untuk membunuh mikro-organisme
patogen dan setelah melalui khlorinator air dibuang ke saluran umum.
Sebagian air olahan dari bak pengendap akhir dialirkan ke bak bioindikator
yang diisi ikan, selanjutnya air limpasan dialirkan ke khlorinator. Di dalam
bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor
selanjutnya dibuang ke sungai atau saluran umum. Kombinasi proses
anaerob aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD),
serta mereduksi amonia, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya.

Keungulan Proses Biofilter Anaerob-Aerob
Pengolahan air limbah dengan proses biofim Anaerob-Aerob
mempunyai beberapa keunggulan antara lain :
101



Pengoperasiannya mudah
Di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm, tanpa
dilakuka

sirkulasi lu pur, tidak terjadi

asalah

ulki g seperti

pada proses lumpur aktif (Activated sludge process). Oleh karena itu
pengelolaaanya sangat mudah.


Lumpur yang dihasilkan sedikit
Dibandingakan dengan proses lumpur aktif, lumpur yang dihasilkan
pada proses biofilm relatif lebih kecil. Di dalam proses lumpur aktif
antara 30 – 60 % dari BOD yang dihilangkan (removal BOD) diubah
menjadi lumpur aktif (biomasa) sedangkan pada proses biofilm hanya
sekitar 10-30 %. Hal ini disebabkan karena pada proses biofilm rantai
makanan lebih panjang dan melibatkan aktifitas mikroorganisme
dengan orde yang lebih tinggi dibandingkan pada proses lumpur aktif.



Dapat digunakan untuk pengolahan air limbah dengan konsentrasi
rendah maupun konsentrasi tinggi.
Oleh karena di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem
biofilm mikroorganisme atau mikroba melekat pada permukaan
medium penyangga maka pengontrolan terhadap mikroorganisme
atau mikroba lebih mudah. Proses biofilm tersebut cocok digunakan
untuk mengolah air limbah dengan konsentrasi rendah maupun
konsentrasi tinggi.



Tahan terhadap fluktuasi jumlah air limbah maupun fluktuasi
konsentrasi.
102

Di dalam proses biofilter mikro-organisme melekat pada permukaan
unggun media, akibatnya konsentrasi biomasa mikro-organisme per
satuan volume relatif besar sehingga relatif tahan terhadap fluktuasi
beban organik maupun fluktuasi beban hidrolik.


Pengaruh penurunan suhu terhadap efisiensi pengolahan kecil.
Jika suhu air limbah turun maka
berkurang,

tetapi

aktifitas

mikroorganisme

juga

oleh karena di dalam proses biofilm substrat

maupun enzim dapat terdifusi sampai ke bagian dalam lapisan biofilm
dan juga lapisan biofilm bertambah tebal maka pengaruh penurunan
suhu (suhu rendah) tidak begitu besar.

Beberapa keunggulan proses pengolahan air limbah dengan biofilter
anaerb-aerob yang lain antara lain yakni :
 Biaya operasinya rendah.

 Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, Lumpur yang dihasilkan
relatif sedikit.

 Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor penyebab euthropikasi.

 Suplai udara untuk aerasi relatif kecil.

 Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD cukup besar.

 Dapat menghilangan padatan tersuspensi (SS) dengan baik.

Secara urutan proses dapat dibagi menjadi dua yaitu pengolahan
primer dan pengolahan sekunder.
Pengolahan primer yang terdiri dari antara lain :



Bak pengumpul,
Screen atau saringan untuk memisahkan kotoran padat,
103







Bak pemisah pasir atau grid chamber,
Bak pemisah minyak/lemak atau grease trap,
Bak ekualisasi.
Sedangkan pengolahan sekunder merupakan unit atau peralatan

standard yang digunakan dalam biofilter anaerob aerob meliputi:










Bak pengendapan Awal.
Kolam anaerob biofilter tempat penguraian air limbah oleh
mikroorganisme secara anaerob
Kolam Aerob Biofilter tempat penguraian air limbah dengan
mikroorgamisme secara aerob.
Bak Pengendapan Akhir.
Peralatan pemasok udara seperti blower dan difuser udara.
Sistem pengadukan seperti untuk membuat campuran mikroorganisma
dan air limbah homogen serta tidak mencegah pengendapan lumpur
dalam kolam aerob biofilter. Sistem ini tidak perlu digunakan apabila
suplai udara dalam kolam tersebut sudah cukup besar dan tidak terjadi
pengendapan. Udara disalurkan melalui pompa blower (diffused) atau
melalui aerasi mekanik. Sel mikroba membentuk flok yang akan
mengendap di media kolam aerob biofilter.

3.3

Perhitungan Disain Volume IPAL Rumah Sakit Proses Biofilter
3

Anaerob-Aerob Kapasitas 200 m per hari
3.3.1

Kapasitas IPAL Yang Direncanakan

Kapasitas IPAL

:
104

3

200 m per Hari

COD Air Limbah Maksimum

:

500 mg/l

BOD Air Limbah Maksimum

:

300 mg/l

Konsentrasi SS

:

300 mg/l

Total Efisiensi Pengolahan

:

90 %

BOD Air Olahan

:

30 mg/l

SS Air Olahan

:

30 mg/l

3.3.2 Disain Bak Pemisah Lemak/Minyak Utama

Bak pemisah lemak atau grease removal yang direncanakan adalah tipe
gravitasi sederhana. Bak terdiri dari beberapa ruangan.
Kapasitas IPAL

3

: 200 m per Hari

Kriteria perencanaan + 60 - 120 menit.

Waktu Tinggal di dalam Bak (Hydraulic Retention Time, HRT) = + 60 menit.
1
3

Volume bak Yang diperlukan =

hari X 300 m /hari = 12,5 m
24

Ditetapkan : Dimensi Bak :
Lebar

= 1,5 m

Panjang

= 5,5 m

kedalam air

= 1,5 m

Ruang Bebas

= 0,5 m

Volume Aktual

= 12,375 m

3

Chek :
Waktu tinggal air limbah di dalam bak :
3

3

= (12,375 m / 8,33 m /jam ) x 60 menit/jam = 88,8 menit
105

3

Sket gambar bak pemisah lemak dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 : Sket Bak Pemisah Lemak.

3.3.2 Disain Bak Ekualisasi

KriteriaPerencanaan :


Waktu Tinggal di dalam Bak (HRT) = 8 -12 Jam

Ditetapkan : Waktu tinggal = 12 jam
12
3

Volume bak Yang diperlukan =

hari X 300 m /hari = 100 m
24
106

3

Ditetapkan  Dimensi Bak :
Kedalaman bak

= 2,0 m

Lebar bak

= 6,0 m

Panjang bak

= 8,0 m

Tinggi Ruang Bebas

= 0,5 m

Chek Waktu Tinggal :
Volume Efektif Aktual = 6 m x 8 m x 2 m = 96 m

3

3

96 m
Waktu Tinggal =

x 24 jam/hari = 11,52 jam
3

200 m /hari
HRT di dalam Bak Ekualiasi = 11,52 jam
Disain bak pemisah lemak ditunjukkan seperti pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 : Disain Bak Pemisah Lemak/Minyak.
107

Gambar sket bak pemisah lemak dan bak ekualiasi dapat dilihat pada
Gambar 3.5 sampai dengan Gambar 3.15 .

Gambar 3.5 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi (Tampak Atas).

108

Gambar 3.6 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi Dilengkapi dengan
Teras (Tampak Atas)

Gambar 3.7 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi Dilengkapi dengan
Teras (Tampak Depan dan tampak Samping).

109

Gambar 3.8 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan A-A)

Gambar 3.9: Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan B-B)

110

Gambar 3.10 : Bak Pemisah lemak dan Ekualisasi dilengkapi dengan Teras
(Potongan C-C)

Gambar 3.11 : Bak Pemisah lemak dan Ekualisasi dilengkapi dengan Teras
(Potongan D-D)

111

Gambar 3.12 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan E-E)

Gambar 3.13 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan F-F)

112

Gambar 3.14 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan G-G)

Gambar 3.15 : Bak Pemisah lemak dan bak Ekualisasi dilengkapi dengan
Teras (Potongan H-H)

113

3.3.3 Pompa Air Limbah

3

3

Debit air limbah = 200 m /hari = 8,33 m / jam = 138,8 liter per menit.
Tipe pompa yang digunakan = Pompa celup
Spesifikasi Pompa :
Kapasitas

= 220 – 250 liter per menit

Total Head

= 8,5 m

Output listrik

= 750 watt, 220 volt

Bahan

= Stainless Steel

Spesifikasi Pompa Air Limbah :
Tipe
Merek
Kapasitas
Bahan
Total Head
Listrik
Diamter Outlet
Jumlah

: Pompa celup/ submersible
: HCP Model F-05AF
3
: 0,1 -0,22 m /menit
: Polimer atau Stainless steel
: 8 – 11,5 m
: 0,5 KW, 220 V
:
: 2 unit (0perasi bergantian)

3.3.4 Bak Pengendapan Awal

3

3

Debit Limbah

= 200 m /hari = 8,33 m / jam = 138,8 liter per menit.

BOD Masuk

= 300 mg/l

Skenario Efisiensi = 25 %
BOD Keluar

= 225 mg/l
114

Kriteria Perencanaan :


Waktu Tinggal Di dalam Bak = 4 jam

4
3

Volume bak yang diperlukan =

x 200 = 33,33 m
24

Ditetapkan :


Dimensi Bak Pengendapam Awal :
Lebar

= 6,0 m

Kedalaman air efektif

= 2,0 m

Panjang

= 3,0 m

Tinggi ruang bebas

= 0,5 m (disesuaikan dengan kondisi
lapangan).

3

Volume Aktual


= 6 m x 2 m x 3 m = 36 m .

Chek Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata =
3

36 m
=

x 24 jam /hari = 4,32 Jam
3

200 m /hari


Beban permukaan (surface loading) rata-rata =
2

200 m /hari
3

=

2

= 11,1 m /m .hari
6mx3m



Standar

JWWA :

Beban permukaan

= 20 – 50 m3/m2.hari. (JWWA)
115

3.5.3.5 Biofilter Anaerob

3

3

Debit Limbah

= 200 m /hari = 8,33 m / jam = 138,8 liter per menit.

BOD Masuk

= 225 mg/l

BOD Keluar

= 75 mg/l
(225 mg/l – 75 mg/l)

Skenario Efisiensi Pengolahan =

x 100 % = 66,7 %
225 mg/l

Kriteria perencanaan :
Untuk pengolahan air limbah dengan proses biofilter standar Beban BOD
3

per volume media adalah 0,4 – 4,7 kg BOD /m .hari.

Untuk Air Limbah Rumah Sakit ditetapkan beban BOD yang digunakan :
3

= 0,75 kg BOD /m media .hari.
3

3

Beban BOD di dalam air limbah = 200 m /hari X 225 g/m = 45.000 g/hari
= 45 kg/hari
45 kg/hari
3

Volume media yang diperlukan =

= 60 m .
3

0,75 kg/m .hari
Volume Media = 50 % dari total Volume rekator,
3

3

Volume Reaktor yang diperlukan = 2 x 60 m = 120 m

3

120 m
Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Anaerob =

x 24 jam/hari =
3

200 m /hari
= 14,4 jam
116

HRT di dalam reaktor ditetapkan = 14,4 jam.


Dimensi :
Lebar

= 6.0 m

Kedalaman air efektif

= 2,0 m

Panjang

= 10,0 m

Tinggi ruang bebas

= 0,5 m

Jumlah ruang biofilter anaerob di bagi menjadi dua zona, tiap zona terdiri
dari ruang biofilter dengan ukuran 6 m x 4 m x 2 m dan ruang penenang
dengan ukuran 6 m x 1 m x 2 m.








Tinggi ruang lumpur = 0,5 m
Tinggi Bed media pembiakan mikroba = 1,2 m
Tinggi air di atas bed media = 30 cm
3

Volume total media biofilter anaerob = 6 m x 8 m x 1,2 m = 57,6 m .
2

3

Jika media yang dipakai mempunyai luas spesifik + 200 m /m , maka
3

BOD Loading per luas permukaan media = 0,78 kg BOD/m media per hari

3.5.3.6 Biofilter Aerob
Debit Limbah

3

3

= 200 m /hari = 8,33 m / jam = 138,8 liter per menit.

Perkiraan :
BOD Masuk

= 75 mg/l

BOD Keluar

= 30 mg/l

Efisiensi pengolahan : 53,3 %

3

3

Beban BOD di dalam air limbah = 200 m /hari X 75 g/m = 15.000 g/hari
= 15 kg/hari.
117

Jumlah BOD yang dihilangkan = 0,6 x 15 kg/hari = 9 kg/hari.

3

Beban BOD per volume media yang digunakan = 0,5 kg/m .hari.
(berdasarkan hasil percobaan BPPT)
15 kg/hari
3

Volume media yang diperlukan =

= 30 m .
3

0,5 kg/m .hari
Volume media = 0,4 x Volume Reaktor 
3

Voleme Reaktor Biofilter Areob Yang diperlukan = 10/4 x 30 m = 75 m

3

3

75 m
Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Anaerob =

x 24 jam/hari =
3

200 m /hari






= 9 jam.
Reaktor dibagi menjadi dua ruangan : ruangan aerasi dan ruangan
biofilter.
Dimensi Ruang Aerasi Reaktor Biofilter Areob :
Lebar

= 6,0 m

Kedalan air efektif

= 2,0 m

Panjang

= 2,25 m

Tinggi ruang bebas

= 0,5 m

Dimensi Ruang Reaktor Biofilter Areob :
Lebar

= 6,0 m

Kedalan air efektif

= 2,0 m

Panjang

= 4,0 m

Tinggi ruang bebas

= 0,5 m
118

Chek :
6 x 6,25 x 2 m

3

Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Aerob =

x 24 jam/hari
3

200 m /hari
= 9 jam.
Waktu tinggal di dalam biofilter aerobik rata-rata = 9 jam








Tinggi ruang lumpur

= 0,5 m

Tinggi Bed media pembiakan mikroba = 1,2 m
Tinggi air di atas bed media

= 30 cm

Volume total media pada biofilter aerob = 6 m x 4 m x 1,2 m =
3

= 28,8 m .


15 kg/hari
Chek : BOD Loading per volume media =

=
3
28,8 m
3
= 0,52 Kg BOD/m .hari.

Kebutuhan Oksigen :
Kebutuhan oksigen di dalam reaktor biofilter aerob sebanding dengan
jumlah BOD yang dihilangkan.
Jadi : Kebutuhan teoritis = Jumlah BOD yang dihilangkan =
= 9 kg/hari.

Faktor keamanan ditetapkan + 1,5 
Kebutuhan Oksigen Teoritis

= 1,5 x 9 kg/ hari = 13,5 kg/hari.
o

Temperatur udara rata-rata = 28 C
o

3

Berat Udara pada suhu 28 C = 1,1725 kg/m .

Di asumsikan jumlah oksigen didalam udara 23,2 %. 
119

Jadi :
13,5 kg/hari
Jumlah Kebutuhan Udara teoritis =
3

1,1725 kg/m x 0,232 g O2/g Udara
3

= 49,37 m /hari.
Efisiensi Difuser = 2,5 % (gelembung kasar)
3

49,37 m /hari
3

Kebutuhan Udara Aktual =

= 1.974,8 m /hari

0,025
3
3
= 82,28 m /jam = 1,37 m /menit.

Blower Udara Yang diperlukan :
Spesifikasi Blower :
3

Kapasitas Blower

= 2 m /menit

Head

= 2800 mm-aqua

Jumlah

= 2 unit

Spesifikasi Blower Yang Digunakan :
Tipe
Merek
Kapasitas
Bahan
Total Head
Listrik
Diamter Outlet
Jumlah
Difuser :

: Root Blower
: Shoufu Tipe
3
: 2 m /menit
:
: 2800 mm aqua
:
:
: 2 unit (operasi bergantian)
3

Total transfer udara = 2 m /menit

120

Difuser udara

e ggu aka difuser tipe

Fi e Bu

le Diffuser

de ga

spesifikasi sebagai berikut :
Spesifikasi Diffuser :
Size

: 250 mm

Connection Diameter

: 3/4 -

Flow rate

: 60 - 80 liter per menit
(tipikal = 70 liter per menit)

Material

: Plastik single membrane
2.000 liter/menit

Jumlah Diffuse yang diperlukan =

= 28,6 buah
70 liter/menit per buah

Ditetapkan : Total Jumlah Difuser di dalam Bak Biofilter Aerob adalah 32
buah.
Untuk mengantisipasi kenaikan beban air limbah yang berlebihan, di dalam
bak biofilter anaerob yang ke dua dilengkapi juga dengan difuser dengan
jumlah difuser 32 buah.
Jadi : Total Difuser yang digunakan adalah 62 buah.

Sistem pemasangan blower udara dan difuser udara di dalam reaktor
biofilter dapat dilihat seperti pada Gambar 3.16.

121

Gambar 3.16 : Sistem Pemasangan Blower dan Difuser Udara.
122

3.5.3.7 Bak Pengendap Akhir

3

Debit Limbah

3

= 200 m /hari = 8,33 m / jam = 138,8 liter per menit.

Waktu Tinggal Di dalam Bak = 4 jam
4 jam
3

Volume Bak Yang Diperlukan =

x 200 m /hari = 33,33 m
24 jam/hari

Ditetapkan :


Dimensi Bak :
Lebar

= 6,0 m

Kedalaman air efektif

= 2,0 m

Panjang

= 3,0 m

Tinggi ruang bebas

= 0,5 m (disesuaikan dengan kondisi
lapangan).
3

Volume Aktual


= 6 m x 2 m x 3 m = 36 m .

Chek Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata =
36 m

3

=

x 24 jam /hari = 4,32 Jam
3

200 m /hari


3

200 m /hari
Beban permukaan (surface loading) rata-rata =

=
6mx3m
3

2

= 11,1 m /m .hari


Standar

JWWA :

Beban permukaan

2

= 20 – 50 m3/m .hari. (JWWA)

123

3

3.5.3.8 Media Pembiakan Mikroba
Spesifikasi Media biofilter yang digunakan (Gambar 3.17) :
Material

: PVC sheet

Ukuran Modul

: 25 cm x 30 cm x 30 cm

Ketebalan

: 0,15 – 0,23 mm

Luas Kontak Spsesifik

: 200 – 226 m2/m3

Diameter lubang

: 2 cm x 2 cm

Warna

: hitam atau bening transparan.

Berat Spesifik

: 30 -35 kg/m

Porositas Rongga

: 0,98

3

3

3

3

Jumlah total media yang dibutuhkan = 57,6 m + 28,8 m = 86,4 m

Gambar 3.17 : Media Biofilter Tipe Sarang Tawon.

3.5.3.9 Pompa Air Sirkulasi
Rasio Sirkulasi Hidrolik (Hydraulic Recycle ratio, HRT) = 0,5 – 1,0
3

Laju Sirkulasi : 87,5 –175 m /hari ( 60 – 125 liter per menit)

124

Spesifikasi Pompa :
Tipe

: Pompa Celup

Kapsitas

: 120 liter per menit

Total Head

: 9 meter

Jumlah

: 2 buah (satu untuk cadangan)

Listrik

: 375 watt, 220-240 volt

Gambar Disain IPAL : Bak Pengendap Awal, Biofilter Anaerob-Aerob dan
Bak Pengendap Akhir dapat dilihat pada Gambar 3.18 sampai dengan
Gambar 3.31. Instalasi pengolahan air limbah dengan proses biofilter
3

anaerob-aerob kapasitas 200 m per hari yang telah terbangun dapat
dilihat pada Gambar 3.32 sampai dengan Gambar 3.37..
Hasil air olahan air limbah rumah sakit dengan proses biofilter
anaerob-aerob secara fisik dapat dilihat seperti pada Gambar 3.38,
sedangkan hasil analisa laboraorium air olahan dapat dilihat ada Gambar
3.39. Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa kualitas air olahan atau efluen
adalah sebagai berikut : pH 7,8 , BOD 6 mg/l, COD 19 mg/l, TSS < 2 mg.l,
Amoniak bebas < 0,001 mg/l, Fosfat 0,53 mg/k dan Total Koliform 4.600
MPN/100 ml.
Dengan menggunakan biofilter anaerob-aerob hasil air olahan
sudah sangat bagus dan memenuhi baku mutu untuk dibuang ke badan air.

125

Gambar 3.18 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob. (Tampak Atas)

Gambar 3.19 : Gambar Disain Dudukan Media Biofilter - IPAL Biofilter
Anaerob-Aerob. (Tampak Atas)

126

Gambar 3.20 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob Dengan Teras.
(Tampak Atas)

Gambar 3.21 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan A – A)

Gambar 3.22 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan B – B)
127

Gambar 3.23 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan C – C)

Gambar 3.24 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan D – D)
128

Gambar 3.25: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan E – E)

Gambar 3.26: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan F – F)

129

Gambar 3.27 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan G – G)

Gambar 3.28 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan H – H)

Gambar 3.29 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob. (Potongan I – I)
130

Gambar 3.30: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob dan Kolam
Bio-indikator.
(Tampak Atas, Tampak Depan dan Tampak Samping)

131

Gambar 3.31 : Gambar Disain Bak pemisah lemak, bak Ekualisasi, IPAL
Biofilter Anaerob-Aerob dan Kolam Bio-indikator.
(Tampak Atas, Tampak Depan dan Tampak Samping)

132

Gambar 32 : Bak Pemisah Lemak dan IPAL Biofilter Anaerob-Aerob

Gambar 33 : Pemasangan Pompa Air Limbah Di dalam Bak Ekualisasi.

Gambar 34 : Pemasangan Blower Udara.
133

Gambar 35 : Pemasangan Difuser Udara.

Gambar 36 : Konstruksi Alas Media Biofilter Serta Pemasangan Media
Biofilter.

134

Gambar 37 : IPAL Rumah Sakit Dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob
3

Kapasitas 200 m per hari Yang Telah Terpasang.
135

Gambar 38 : Air Limbah Sebelum dan Sesudah Pengolahan.

Gambar 39 : Hasil Analisa Kualitas Air Olahan
136