Extended Aeration

15

Click here to load reader

description

extended kriteria

Transcript of Extended Aeration

Page 1: Extended Aeration

Sistem Aerasi Berlanjut (Extended Aeratian System) Proses ini biasanya dipakai

untuk pengolahan air limbah dengan sistem paket (package treatment) dengan

beberapa ketentuan antara lain :

Waktu aerasi lebih lama (sekitar 30 jam) dibandingkan sistem konvensional.

Usia lumpur juga lebih lama dan dapat diperpanjang sampai 15 hari.

Limbah yang masuk dalam tangki aerasi tidak diolah dulu dalam pengendapan

primer.

Sistem beroperasi dengan F/M ratio yang lebih rendah (umumnya < 0,1 kg

BOD/ per kg MLSS per hari) dengan sistem lumpur aktif konvensional (0,2 -

0,5 kg BOD per kg MLSS per hari).

Sistem ini membutuhkan sedikit aerasi dibandingkan dengan pengolahan

konvensional dan terutama cocok untuk komunitas yang kecil yang

menggunakan paket pengolahan.

Page 2: Extended Aeration

No. Uraian Satuan RealisasiI OPERASIONAL IPAL MARGASARI    

- Kapasitas Terpasang m3/hr 24.266- Kapasitas Terealisasi m3/bln 10.184- Jam Operasi Jam/bln      144- Pemakaian Listrik PLN KWH/bln    4.893

       

II SARANA PENUNJANG IPAL    A POMPA STATION    - Jam Operasi Pompa Station 1 Jam/bln -- Jam Operasi Pompa Station 2 Jam/bln 7,5- Jam Operasi Pompa Station 3 Jam/bln 7,5- Jam Operasi Pompa Station 4 Jam/bln 7,5- Jam Operasi Pompa Station 5 Jam/bln 20- Jam Operasi Pompa Station 6 Jam/bln -- Jam Operasi Pompa Station 7 Jam/bln 124- Jam Operasi Pompa Station 8 Jam/bln 7,5

       

B BAK PENAMPUNGAN AKHIR    - Jam Operasi Pompa 1 Jam         124 - Jam Operasi Pompa 2 Jam             - 

       

C BAK EKUALISASI    - Jam Operasi Mixer 1 Jam 180- Jam Operasi Mixer 2 Jam             - 

       D BAK AERASI    - Jam Operasi Mixer 1 Jam 540- Jam Operasi Mixer 2 Jam 540- Jam Operasi Mixer 3 Jam -

       

E BAK SEDIMENTASI    - Jam Operasi Pompa 1 Jam/bln           62 - Jam Operasi Pompa 2 Jam           62 

       

F BAK PENGUMPUL LUMPUR    - Jam Operasi Mixer 1 Jam 15- Jam Operasi Mixer 2 Jam             - 

       

G BAK AIR AKHIR PROSES    - Jam Operasi Pompa 1 Jam             - - Jam Operasi Sistem Gravitasi 1 Jam           62 

     

III PELANGGAN    - Jumlah Pelanggan Sambungan 826

Page 3: Extended Aeration

No. Uraian Satuan Realisasi- Jumlah Gangguan Pelanggan Sambungan 19

5.3.4 Tipe Aerated lagoon Extended Aearation

Proses pengolahan air limbah dengan menggunakan lumpur aktif extended aeration

merupakan pengembangan dari proses lumpur aktif konvensional (standar) yang

secara umum terdiri dari bak pengendap awal, bak aerasi, dan bak pengendap akhir,

serta bak klorinasi untuk membunuh bakteri pathogen. Hanya saja khusus untuk

extended Aeration, tidak memerlukan bak pengendap awal. Bak pengendap awal

(pada jenis konvensional) berfungsi untuk menurunkan padatan tersuspensi

(suspended solids) sekitar 30-40 % serta BOD sekitar 25%. Air limpasan dari bak

Page 4: Extended Aeration

pengendap awal dialirkan ke bak aerasi secara gravitasi. Di dalam bak aerasi, air

limbah diberi oksigen dari blower atau diffuser sehingga mikroorganisma yang ada

akan menguraikan zat organik yang ada di dalam air limbah secara aerobik. Dengan

demikian, di dalam bak aerasi tersebut akan tumbuh dan berkembang biomassa dalam

jumlah yang besar. Biomassa atau mikroorganisme inilah yang akan menguraikan

senyawa polutan yang ada di dalam air limbah. Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak

pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa

mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi

(resirkulasi) dengan pompa sirkulasi lumpur. Air limpasan (overflow) dari bak

pengendap akhir dialirkan ke bak klorinasi untuk melalui proses desinfeksi. Di dalam

bak kontaktor klor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa klor untuk membunuh

mikroorganisme pathogen. Air olahan, yakni air yang keluar setelah proses klorinasi

dapat langsung dibuang ke sungai atau badan air. Sebagian lumpur yang terikut pada

aliran outlet dari kolam akan terendapkan, sebagian lainya dibiarkan terakumulasi di

dalam kolam atau sebagian yang diendapkan kemudian dikembalikan kedalam sistem

aerasi untuk mencapai rasio ideal perbandingan makanan dan mikroorganisme yang

disebut F/M ratio. Terdapat 3 sistem yang umum digunakan yaitu :

Menempatkan tangki pengendapan terpisah sesudah kolam

Memisahkan bagian dari kolam untuk zona pengendapan untuk menahan

lumpur sebelum effluent dilepas ke badan air.

Melakukan operasi lagoon secara intermittent dengan membuat dua unit

secara pararel.

Kedua unit akan beroperasi secara bergantian, ketika satu unit berhenti, maka akan

ada

kesempatan terjadinya pengendapan. Lumpur akan terakumulasi mencapai

konsentrasi

padatan yang ideal untuk proses pengolahan dengan metode extended aeration.

Page 5: Extended Aeration
Page 6: Extended Aeration

Lumpur Aktif (Activated Sludge) Lumpur aktif adalah seluruh lumpur yang tersuspensi dan

diberi oksigen sehingga seluruh mikroorganisme aerobik yang ada dan melekat dengan

lumpur menjadi sangat aktif. Ada dua jenis lumpur aktif yaitu tipe konvensional dan tipe

extended aeration. Perbandingan karekteristik kedua jenis tersebut dapat dilihat pada Tabel

dibawah ini

Berdasarkan Tabel di atas, terlihat bahwa pada extended aeration:

Periode aerasi lebih panjang/lama sehingga pasokan oksigen lebih sempurna

Page 7: Extended Aeration

Rasio antara makanan dengan dengan mikroba lebih kecil sehingga penguraian

bahan organik dalam air limbah makin effektif, dengan demikian menghasilkan

ekses lumpur (sludge) yang lebih sedikit.

Efisiensi penyisihan BOD yang tinggi mendekati 98%

Untuk kesempurnaan hasil tesebut maka extended aeration memerlukan:

Unit konstuksi yang lebih besar karena waktu detensi yang diperpanjang /lebih lama

Energi lebih tinggi untuk aerasi dan resirkulasi lumpur.

Kontrol oprasional harus lebih teliti terutama menjaga rasio F/M dengan mengatur

konsentasi MLSS dalam tangki reaktor aerasi.

Aerobik (Extended Aeration)

1. Kelebihan

a) Sudah dikenal dan banyak digunakan pada umumnya digunakan untuk

kapasitas kecil sampai besar.

b) Diterapkan dalam pengolahan air limbah dengan konsentrasi BOD dan COD

rendah pada temperatur 5 - 30°C. Mampu menanggulangi “Loading

Fluctuation”.

c) Effluen dapat langsung dibuang ke badan penerima (sungai, dsb).

2. Kekurangan

a) Membutuhkan area yang lebih luas

b) Pemakaian energi lebih tinggi dengan adanya aerator

c) Lumpur yang dihasilkan banyak

Variabel perencanaan (design variable) yang umum digunakan dalam proses

pengolahan air limbah dengan sistem lumpur aktif adalah sebagai berikut :

Page 8: Extended Aeration

1) Beban BOD (BOD Loading Rate atau Volumetric Loading Rate).Beban BOD

adalah jumlah massa BOD di dalam air limbah yang masuk (influent) dibagi

dengan volume reaktor. Beban BOD dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut

:

Beban BOD=Q × SoV

kg/m3. hari

Dimana :

Q = debit air limbah yang masuk (m3/hari)

S0 = konsentrasi BOD di dalam air limbah yang masuk ( kg/m3)

V = volume reaktor (m3)

2) Mixed-liquor suspended solids (MLSS). Isi di dalam bak aerasi pada proses

pengolahan air limbah dengan sistem lumpur aktif disebut sebagai mixed liquor

yang merupakan campuran antara air limbah dengan biomassa mikroorganisme

serta padatan tersuspensi lainnya. MLSS adalah jumlah total dari padatan

tersuspensi yang berupa material organik dan mineral, termasuk di dalamnya

adalah mikroorganisme. MLSS ditentukan dengan cara menyaring lumpur

campuran dengan kertas saring (filter), kemudian filter dikeringkan pada

temperatur 105°C, dan berat padatan dalam contoh ditimbang.

3) Mixed-liquor volatile suspended solids (MLVSS). Porsi material organik pada

MLSS diwakili oleh MLVSS, yang berisi material organik bukan mikroba,

mikroba hidup dan mati, dan hancuran sel. MLVSS diukur dengan memanaskan

terus sampel filter yang telah kering pada 600 – 650°C, dan nilainya mendekati

65-75 % dari MLSS.

4) Food-to-microorganism ratio atau Food-to-mass ratio disingkat F/M Ratio.

Parameter ini menunjukkan jumlah zat organik (BOD) yang dihilangkan dibagi

dengan jumlah massa mikroorganisme di dalam bak aerasi atau reaktor. Besarnya

nilai F/M ratio umumnya ditunjukkan dalam kilogram MLLSS per hari. F/M

dehitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Page 9: Extended Aeration

F /M =Q(So−S)MLSS× V

Dimana :

Q = laju air limbah m3 per hari

S0 = konsentrasi BOD di dalam air limbah yang masuk ke bak Aerasi (reaktor)

(kg/m3)

S = konsentrasi BOD di dalam effluent (kg/m3)

MLSS = Mixed-liquor suspended solids (kg/m3)

V = volume reaktor atau bak aerasi (m3)

Rasio F/M dapat dikontrol dengan cara mengatur laju sirkulasi lumpur aktif dari

bak pengendapan akhir yang disirkulasi ke bak aerasi. Lebih tinggi laju sirkulasi

lumpur aktif lebih tinggi pula rasio F/Mnya. Untuk pengolahan air limbah dengan

sistem lumpur aktif konvensional atau standar, rasio F/M adalah 0,2 – 0,5 kg

BOD5 per kg MLSS per hari, tetapi dapat lebih tinggi hingga 1,5 jika digunakan

oksigen murni. Rasio F/M yang rendah menujukkan bahwa mikroorgansme dalam

tangki aerasi dalam kondisi lapar, semakin rendah rasio F/M maka pengolah

limbah semakin efisien.

5) Hidraulic retention time (HRT). Waktu tinggal hidraulik adalah waktu rata-rata

yang dibutuhkan oleh larutan influent masuk ke dalam tangki aerasi untuk proses

lumpur aktif; nilainya berbanding terbalik dengan laju pengenceran.

HRT= 1D

=VQ

Dimana :

V = volume reaktor atau bak aerasi (m3)

Q = debit air limbah yang masuk ke dalam tangki aerasi (m3/jam)

D = laju pengenceran (jam-1)

6) Rasio sirkulasi lumpur (Hydraulic recycle ratio, HRR). Rasio sirkulasi lumpur

adalah perbandingan antara jumlah lumpur yang disirkulasikan ke bak aerasi

dengan jumlah air limbah yang masuk kedalam bak aerasi.

Page 10: Extended Aeration

7) Umur lumpur (sludge age) atau sering disebut waktu tinggal rata-rata cel (mean

cell residence time).Parameter ini menunjukkan waktu tinggal rata-rata

mikroorganisme dalam sistem lumpur aktif. Jika HRT memerlukan waktu dalam

jam, maka waktu tinggal sel mikroba dalam bak aerasi dapat dalam hitungan hari.

Parameter ini berbanding terbalik dengan laju pertumbuhan mikroba. (Hanmer,

1986; Curds dan Hawkes, 1983). Umur lumpur dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

Umur Lumpur (hari )= MLSS×VSS ×Qe+SSw × Qe

Dimana :

MLSS = Mixed-liquor suspended solids (mg/l)

V = volume bak aerasi (L)

SSe = padatan tersuspensi dalam effluent (mg/l)

SSw = padatan tersuspensi dalam lumpur limbah (mg/l)

Qe = laju effluent limbah (m3/hari)

Qw = laju influent limbah (m3/hari)

N

o

Paramete

r

Satua

n

Konsentra

si Limbah

Domestik

Penyisiha

n

Bak

u

Mut

u

Selisi

h

**

%

Remova

l

***

Keteranga

n

1 TSS(mg/

L)300

18550 27,75 85% Memenuhi

2 BOD(mg/

L)300

17130 25,65 85% Memenuhi

3 COD (mg/ 500 285 50 42,75 85% Memenuhi

Page 11: Extended Aeration

L)