kapasitas 200 m3 per harikelair.bppt.go.id/publikasi/bukubiofilterrs/bab3.pdf · perencanaan teknis...
TRANSCRIPT
93
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 350-
1000 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.
94
Gambar 3.1 : Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Fasilitas Kesehatan (Rumah Sakit) dengan Proses Biofilter
Anaerob-Aerob.
95
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 - bujangan
5 Rumah Sakit Mewah : >1000
Menengah 500-1000
Umum 350 – 500
8 -10
45 - 48
Setiap tempat tidur pasien
Pasien luar : 8 liter
Staf/pegawai : 120 liter
Keluarga Pasien : 160 liter
6 Sekolah Dasar 40 5 58 - 60 Guru : 100 liter
96
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 Guru : 100 liter
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;
97
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
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 5 liter per hari setiap m
2 luas
lantai.
98
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
19 Hotel/penginapan 250-500 10 - Untuk setiap tamu, untuk Staf 120-150 liter; penginapan 200 liter.
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
26 Laboratorium 100-200 8 - Setiap staf
Sumber : Morimura dan Soufyan Asumsi : 80 % dari kebutuhan air bersih akan menjadi ali limbah.
99
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.
100
Gambar 3.2 : Disain Bak Penumpul.
101
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. Mikro-
organisme 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 :
102
Pengoperasiannya mudah
Di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm, tanpa
dilakukan sirkulasi lumpur, tidak terjadi masalah “bulking” 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.
103
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 aktifitas mikroorganisme juga
berkurang, tetapi 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,
104
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
Anaerob-Aerob Kapasitas 200 m3 per hari
3.3.1 Kapasitas IPAL Yang Direncanakan
Kapasitas IPAL : 200 m3
per Hari
105
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 : 200 m3
per Hari
Kriteria perencanaan + 60 - 120 menit.
Waktu Tinggal di dalam Bak (Hydraulic Retention Time, HRT) = + 60 menit.
1 Volume bak Yang diperlukan = hari X 300 m
3/hari = 12,5 m
3
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 m3
Chek :
Waktu tinggal air limbah di dalam bak :
= (12,375 m3/ 8,33 m
3/jam ) x 60 menit/jam = 88,8 menit
106
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 Volume bak Yang diperlukan = hari X 300 m
3/hari = 100 m
3
24
107
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 m3
96 m3
Waktu Tinggal = x 24 jam/hari = 11,52 jam 200 m
3/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.
108
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).
109
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).
110
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)
111
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)
112
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)
113
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)
114
3.3.3 Pompa Air Limbah
Debit air limbah = 200 m3/hari = 8,33 m
3/ 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 : Pompa celup/ submersible
Merek : HCP Model F-05AF
Kapasitas : 0,1 -0,22 m3/menit
Bahan : Polimer atau Stainless steel
Total Head : 8 – 11,5 m
Listrik : 0,5 KW, 220 V
Diamter Outlet : 2 “
Jumlah : 2 unit (0perasi bergantian)
3.3.4 Bak Pengendapan Awal
Debit Limbah = 200 m3/hari = 8,33 m
3/ jam = 138,8 liter per menit.
BOD Masuk = 300 mg/l
Skenario Efisiensi = 25 %
BOD Keluar = 225 mg/l
115
Kriteria Perencanaan :
Waktu Tinggal Di dalam Bak = 4 jam
4 Volume bak yang diperlukan = x 200 = 33,33 m
3
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).
Volume Aktual = 6 m x 2 m x 3 m = 36 m3.
Chek Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata =
36 m3
= x 24 jam /hari = 4,32 Jam 200 m
3/hari
Beban permukaan (surface loading) rata-rata =
200 m2/hari
= = 11,1 m3/m
2.hari
6 m x 3 m
Standar JWWA :
Beban permukaan = 20 – 50 m3/m2.hari. (JWWA)
116
3.5.3.5 Biofilter Anaerob
Debit Limbah = 200 m3/hari = 8,33 m
3/ 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
per volume media adalah 0,4 – 4,7 kg BOD /m3.hari.
Untuk Air Limbah Rumah Sakit ditetapkan beban BOD yang digunakan :
= 0,75 kg BOD /m3 media .hari.
Beban BOD di dalam air limbah = 200 m3/hari X 225 g/m
3 = 45.000 g/hari
= 45 kg/hari
45 kg/hari Volume media yang diperlukan = = 60 m
3.
0,75 kg/m3.hari
Volume Media = 50 % dari total Volume rekator,
Volume Reaktor yang diperlukan = 2 x 60 m3 = 120 m
3
120 m3
Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Anaerob = x 24 jam/hari = 200 m
3/hari
= 14,4 jam
117
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
Volume total media biofilter anaerob = 6 m x 8 m x 1,2 m = 57,6 m3.
Jika media yang dipakai mempunyai luas spesifik + 200 m2/m
3, maka
BOD Loading per luas permukaan media = 0,78 kg BOD/m3 media per hari
3.5.3.6 Biofilter Aerob
Debit Limbah = 200 m3/hari = 8,33 m
3/ jam = 138,8 liter per menit.
Perkiraan :
BOD Masuk = 75 mg/l
BOD Keluar = 30 mg/l
Efisiensi pengolahan : 53,3 %
Beban BOD di dalam air limbah = 200 m3/hari X 75 g/m
3 = 15.000 g/hari
= 15 kg/hari.
118
Jumlah BOD yang dihilangkan = 0,6 x 15 kg/hari = 9 kg/hari.
Beban BOD per volume media yang digunakan = 0,5 kg/m3.hari.
(berdasarkan hasil percobaan BPPT)
15 kg/hari Volume media yang diperlukan = = 30 m
3.
0,5 kg/m3.hari
Volume media = 0,4 x Volume Reaktor
Voleme Reaktor Biofilter Areob Yang diperlukan = 10/4 x 30 m3 = 75 m
3
75 m3
Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Anaerob = x 24 jam/hari = 200 m
3/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
119
Chek :
6 x 6,25 x 2 m3
Waktu Tinggal Di dalam Reaktor Aerob = x 24 jam/hari 200 m
3/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 =
= 28,8 m3.
15 kg/hari
Chek : BOD Loading per volume media = = 28,8 m
3
= 0,52 Kg BOD/m3.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.
Temperatur udara rata-rata = 28 o C
Berat Udara pada suhu 28 o C = 1,1725 kg/m
3.
Di asumsikan jumlah oksigen didalam udara 23,2 %.
120
Jadi :
13,5 kg/hari Jumlah Kebutuhan Udara teoritis = 1,1725 kg/m
3 x 0,232 g O2/g Udara
= 49,37 m3/hari.
Efisiensi Difuser = 2,5 % (gelembung kasar)
49,37 m3/hari
Kebutuhan Udara Aktual = = 1.974,8 m3/hari
0,025 = 82,28 m
3/jam = 1,37 m
3/menit.
Blower Udara Yang diperlukan :
Spesifikasi Blower :
Kapasitas Blower = 2 m3/menit
Head = 2800 mm-aqua
Jumlah = 2 unit
Spesifikasi Blower Yang Digunakan :
Tipe : Root Blower
Merek : Shoufu Tipe
Kapasitas : 2 m3/menit
Bahan :
Total Head : 2800 mm aqua
Listrik :
Diamter Outlet : 2 “
Jumlah : 2 unit (operasi bergantian)
Difuser :
Total transfer udara = 2 m3/menit
121
Difuser udara menggunakan difuser tipe “ Fine Bubble Diffuser “ dengan
spesifikasi sebagai berikut :
Spesifikasi Diffuser :
Size : 250 mm
Connection Diameter : 3/4 -1 “
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.
122
Gambar 3.16 : Sistem Pemasangan Blower dan Difuser Udara.
123
3.5.3.7 Bak Pengendap Akhir
Debit Limbah = 200 m3/hari = 8,33 m
3/ jam = 138,8 liter per menit.
Waktu Tinggal Di dalam Bak = 4 jam
4 jam Volume Bak Yang Diperlukan = x 200 m
3/hari = 33,33 m
3
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).
Volume Aktual = 6 m x 2 m x 3 m = 36 m3.
Chek Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata =
36 m3
= x 24 jam /hari = 4,32 Jam 200 m
3/hari
200 m3/hari
Beban permukaan (surface loading) rata-rata = = 6 m x 3 m
= 11,1 m
3/m
2.hari
Standar JWWA :
Beban permukaan = 20 – 50 m3/m2.hari. (JWWA)
124
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/m3
Porositas Rongga : 0,98
Jumlah total media yang dibutuhkan = 57,6 m3 + 28,8 m
3 = 86,4 m
3
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
Laju Sirkulasi : 87,5 –175 m3/hari ( 60 – 125 liter per menit)
125
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
anaerob-aerob kapasitas 200 m3 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.
126
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)
127
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)
128
Gambar 3.23 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan C – C)
Gambar 3.24 : Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan D – D)
129
Gambar 3.25: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan E – E)
Gambar 3.26: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob.
(Potongan F – F)
130
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)
131
Gambar 3.30: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob dan Kolam Bio-indikator.
(Tampak Atas, Tampak Depan dan Tampak Samping)
132
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)
133
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.
134
Gambar 35 : Pemasangan Difuser Udara.
Gambar 36 : Konstruksi Alas Media Biofilter Serta Pemasangan Media
Biofilter.
135
Gambar 37 : IPAL Rumah Sakit Dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob
Kapasitas 200 m3 per hari Yang Telah Terpasang.
136
Gambar 38 : Air Limbah Sebelum dan Sesudah Pengolahan.
Gambar 39 : Hasil Analisa Kualitas Air Olahan