Activated sludge • The activated sludge process is a biological waste water

treatment method in which micro-organisms are bunched together to form sludge flocs. The flocs develop spontaneously when the waste water is aerated.

• The waste water and the sludge flocs are mixed in the aeration tank. Most of the impurities in the waste water are suitable nutrients for the bacteria in the flocs. They take up the nutrients in their cells. When the treatment process is completed, sludge flocs and clean water are separated by settling of the flocs in the final clarifyer.

• The activated sludge process is a biological waste water treatment method in which micro-organisms are bunched together to form sludge flocs. The flocs develop spontaneously when the waste water is aerated.

• The waste water and the sludge flocs are mixed in the aeration tank. Most of the impurities in the waste water are suitable nutrients for the bacteria in the flocs. They take up the nutrients in their cells. When the treatment process is completed, sludge flocs and clean water are separated by settling of the flocs in the final clarifyer.

An activated sludge floc is a conglomerate of:

• living and dead bacterial cells.

• Protozoa and higher organisms

• inorganic particles (e.g. sand) and organic fibres

• precipitated salts

• It is held together by chemical forces and a slime matrix surrounding the cells. The composition of the floc is dynamic, not static, and can be changed through alterations in the process conditions.

• Bacteria constitute the major componenet of activited sludge flocs, reponsable for oxydation of organic matter and for nutrient transformation, and produce polysaccharides and other polymeric materiaol that aid in the flocullation of microbial biomass.

• The major genera found: Zooglea, pseudomonas, Plavobacterium, Alcaligenes, Bacillus, filamentous bacteria (Sphaerothilus) etc

• Fungi: filamentous fungal as Geotrichum, Penicillium

• Protozoa: Cilliata, Flagellata, and rhizopoda(Amoeba)

• Rotifers

• sewage treatment is a controlled process

that strives to eliminate the excess

organic material, thus diminishing the

BOD

– most of the removal of organic matter

is done by microorganisms

Microorganisms in Sewage Treatment

LUMPUR AKTIF

2 NH4+ + 3O2 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O + energy

Nitrosomonas

2NO2 + O2 → 2NO3- + energy

Nitrobacter

C6H12O6 + 2 ADP + 2 phosphate → 2 lactic acid + 2 ATP

C6H12O6 + 2 ADP + 2 phosphate → 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP

TRICKLING FILTER

• Fisik

• Penyariangan kasar

• Proses pengendapan

Primer

• Biologi

• Tersuspensi & Terlarut

• Mengurangi BOD & TSS

Sekunder • Biologi & Kimia

• Eliminasi nitrogen

• Eliminasi Fosfor

Tersier

Proses Pengolahan

Trickling filter [1]

25 August 2016 Sandia Primeia

253.09.306

Trickling filter [2]

Sistem pengolahan dengan proses pelekatan untuk tumbuh (attached-growth) bagi mikroorganisme

Faktor-faktor: Muatan organik

(komposisi & konsentrasi NH4)

Ketersediaan O2

Hidrolik muatan, tipe, dan konfigurasi alat

pH & temperatur

Air

1. Influen

2. Efluen

Rotary distributor

Bed media filter

Biodegradasi

(Mikro-organisme)

Skematis trickling filter [1]

Skematis trickling filter [2]

25 August 2016

Jenis trickling filter

25 August 2016

Single-stage

• Oksidasi karbon dan nitrifikasi terjadi pada unit single

Two- (separate-) stage

• Reduksi dari materi organik tahap pertama

• Nitrifikasi tahap kedua

Single - stage

25 August 2016

PRIMARY CLARIFIER CLARIFIERFILTER

PRIMARY CLARIFIER CLARIFIERFILTERINFLUEN

INFLUEN EFLUEN

EFLUEN

DAUR ULANG

DAUR ULANG

Two- (separate-) stage

25 August 2016 Sandia Primeia

253.09.306

FIRST-STAGE

FILTERCLARIFIER

SECOND-STAGE

FILTER

PRIMARY

CLARIFIER

FIRST-STAGE

FILTER

SECOND-STAGE

FILTERCLARIFIER CLARIFIER

PRIMARY

CLARIFIERINFLUEN

INFLUEN

EFLUEN

EFLUEN

DAUR ULANG

DAUR ULANGDAUR ULANG

DAUR ULANG

Mikroorganisme

dalam trickling filter

25 August 2016

• Bakteri (aerob,

anaerob, fakultatif)

• Fungi

• Alga

• Protozoa

• Hewan tingkat

tinggi (cacing,

larva, siput)

Proses biologis

25 August 2016

• Simpel dan tidak mahal

• Efektif mengolah materi organik konsentrasi tinggi

• Performansi tinggi (daya tahan, proses, teknis)

Keuntungan

• Penyumbatan

• Muatan yang dapat masuk terbatas

• Keadaan tidak efektif bau

• Terbatas fleksibilitas dan kontrol

Kerugian

25 August 2016

PROSES PENGOLAHAN LIMBAH

MENGGUNAKAN KOLAM

OKSIDASI

PENGOLAHAN LIMBAH

Pengolahan fisik

BIOLOGI, salah satunya

menggunakan kolam

oksidasi

(oxidation pond)

OXYDATION POND

Oxydation pond atau kolam stabilisasi (lagoon)

merupakan bentuk reaktor pengolahan air

limbah secara biologis yang paling sederhana

dan banyak diminati karena biaya (cost)

operasional yang dikeluarkan lebih murah

daripada treatment lainnya

DESIGN OF OXYDATION

POND

Keterlibatan mikroorganisme

• Organisme fotoautotrof

• Organisme Heterotrof aerob

• Organisme Heterotrof anaerob

Proses fotosintesis menggunakan cahaya, air dan CO2 untuk menghasilkan KH

METABOLISME ORGANISME

FOTOAUTOTROF

METABOLISME MIKROORGANISME

HETEROTROF aerob vs anaerob

• aerob: Katabolisme bahan organik dengan akseptor

elektron terminal berupa O2; dan donor elektron

berupa bahan organik, misalnya katabolisme gula .

Contoh: Nitrosococcus, Nitrosomonas dan Nitrobacter

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi

• anaerob: Katabolisme dengan akseptor elektron

terminal berupa NO3, SO4, senyawa organik fumarate,

dan CO2; dan donor elektron berupa bahan organik,

misalnya, bakteri metanogen

4H2 + CO2 → CH4 + 2H2O

Pengertian

“self purification”

Merupakan proses alami dimana sungai

mempertahankan kondisi asalnya

melawan bahan-bahan asing yang

masuk kedalam sungai

Diagram “Self Purification”

1. Clean Zone (Zona Bersih)

• Konsentrasi oksigen 8 ppm

• BOD rendah

• Hewan dan Tumbuhan air hidup dengan

baik

2. Decomposition Zone

• Pencemar memasuki badan air

• BOD meningkat, konsentrasi oksigen

menurun

• Terjadi dekomposisi bahan organik oleh

bakteri

• Populasi bakteri meningkat

• Hewan yang dapat tumbuh adalah hewan

dengan kebutuhan oksigen yang rendah,

seperti beberapa jenis ikan dan lintah.

3. Septic Zone

• Konsentrasi oksigen << 2 ppm

• Populasi Bakteri anaerob meningkat

• Ikan akan menghilang atau pindah dari

zona ini karena ketidaksesuaian dengan

kebutuhan oksigennya

• Kehidupan yang terdapat pada zona ini

adalah cacing lumpur, jamur dan bakteri

anaerobik

4. Recovery Zone

• Oksigen di Sungai meningkat karena penangkapan udara oleh air, aerasi dan tanaman air

• Kandungan bahan organik dan BOD menurun

• Populasi bakteri menurun

• Hewan – hewan air dapat tumbuh kembali dengan baik

• Seiring waktu dan jarak terjadi kembali “Clean Zone”

PENGOMPOSAn

(Composting)

Oleh: Mia Mardiah

NIM: 25309310

http://en.wikipedia.org/wiki/File:12

Gambar 4. Material Bulking

Material bulking berfungsi untuk memberikan bentuk struktural dan aerasi yang baik selama proses pengomposan

10

20

30

40

50

60

70

80

Time

Tem

pera

ture

(ºC

)

thermophilic stage

mesophilic stage

intensive decomposition curing

stable

& mature

compost

pasteurised or

fresh compostGambar 5. Suksesi Mikroba dalam Composting

4. Faktor Yang Mempengaruhi Proses

Pengomposan

5. Tipe Utama Sistem Pengomposan

A. Metode Aerated Static Pile

limbah padat atau sampah organik + material bulking ditutup oleh kompos untuk menghilangkan bau dan menjaga temperatur yang tinggi udara diinjeksikan ke dalam campuran dengan blower.

Gambar 9. Metode Aerated Static Pile

Gambar 11. Metode Windrow

Gambar 12. Metode Enclosed

Gambar 9. Metode Aerated Static Pile

Model dekomposisi

Rasio C:N

Food

organics

C:N ~ 15:1

Garden

organics C:N

~ 50 - 80:1

Wood chips

C:N ~ 200 -

300:1

Manure

C:N ~ 5 - 10:1

Rasio C:N Feedstock Moisture Structure C:N %N

Mixed tree and shrub prunings dry to moist good 70-90 0.5-1

Eucalyptus bark dry good 250 0.2

Eucalyptus sawdust dry average 500 0.1

Pinus radiata bark dry good 500 0.1

Pinus radiata sawdust dry average 550 0.09

Grass clippings moist to wet poor 9-25 2-6

Food organics moist to wet average 14-16 1.9-2.9

Vegetable produce wet poor 19 2.7

Fruit wet poor 20-49 0.9-2.6

Fish moist to wet poor 2.6-5 6.5-14.2

Mixed solid waste - average 34-80 0.6-1.3

Biosolids moist to wet poor 5-16 2-6.9

Wool scour waste:

(1) raw decanter sludge

(2) raw flocculated sludge

moist

moist

poor

poor

13.8

19

0.81

1.61

Tannery waste (hair) dry to moist average 3.1-4.3 11.7-14.8

Mixed abattoir wastes moist to wet poor 2-4 7-10

Chicken manure (layers) dry to moist poor 3-10 4-10

Chicken manure (broiler) dry to moist poor 12-15 1.6-3.9

Newsprint dry poor 398-852 0.06-0.14

Paper dry poor 127-178 0.2-0.25

Wheaten straw dry good 100-150 0.3-0.5

Seaweed (kelp) dry to moist average 25 1.5

Sawdust dry poor 200-750 0.06-0.8

Table 1. Susceptibility of organic compounds found in compost feedstock to decomposition.

Organic compound Susceptibility

Sugars Very susceptible

Starches, glycogen, pectin

Fatty acids, lipids, phospholipids

Amino acids

Protein Usually susceptible

Hemicellulose

Cellulose

Lignocellulose Resistant

Lignin