Pengelolaan AIr Limbah (Domestik & Industri)
description
Transcript of Pengelolaan AIr Limbah (Domestik & Industri)
1
DASAR-DASARPENGELOLAAN AIR LIMBAH
(DOMESTIK/INDUSTRI)
OlehSri Puji Saraswati, Ir, DIC, MSc
TEKNIK SIPIL & LINGKUNGAN, FT UGM
2
Latar belakang & permasalahan LATAR BELAKANG & PERMASALAHAN
air bersih makin sulit diperoleh, terutama di daerah perkotaan dimana
tingkat konsumsi terhadap air tinggi, sementara cadangan air permukaan
dan air tanah sangat terbatas & polusi air.
Di industri, air digunakan tidak hanya sebagai air proses, tetapi juga
sebagai media pencuci, pemanas, pendingin dan pelarut.
Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel
dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli.
Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air
minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan
mangan.
3
Latar belakang & permasalahan Pemakaian sekali pakai di industri → memerlukan biaya
tinggi dan tidak ramah lingkungan→ Recycle/Reuse (????) Tetap akan ada limbah ---> harus memenuhi baku mutu lingkungan
industri harus menerapkan prinsip pengendalian limbah
secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) , Green technology,
bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi
dan toksisitas kontaminannya.
setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention) dimaksudkan untuk
menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut
memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.
4
Pengelolaan Air Limbah 3 aspek pengelolaan
Pengumpulan (collection) Pengolahan (treatment) Pemanfaatan ulang, Reduce, Reuse, Recycle
Kelola limbah tgt Kondisi sosial ekonomi, reuse, budaya, target olah dll Pola penataan wilayah kota & lingkungan Ketersediaan & akses air bersih Gaya hidup, pola hidup, kebiasaan, dll Kondisi fisik geografis (jenis tanah, topografi, jauh/dekat antar rumah, kedalaman
air tanah, hydraulic rezime) Keinginan reuse/recycle Penyakit endemik Ekonomi (/RT) Ketersediaan material & teknologi tersedia
5
Pengelolaan Air Limbah
Tingkat & jenis pengolahan Karakteristik limbah (jenis & kualitas) Cara pembuangan effluent Pertimbangan daur ulang Tingkat pencemaran lingkungan (bk mutu) dll
Sistem pengelolaan air limbah: On site sanitation Off site sanitation, Terpadu, Komunal, Desentralisasi Combined System, Separated System, Joint Treatment Industri & Domestik
6
7
Definisi
Shallow Sewer Merupakan sistem pengolahan air limbah denagn investasi
rendah, dan luas areal pertanian terbatas. Sistem ini tidakmenggunakan manhole sebagai lubanh kontrol tetapi bakinspeksi. Sistem ini memerlukan partisipasi masyarakatlangsung untuk secara rutin menggelontor, karena kemiringanpipa tidak memadai untuk selv cleaning.
Suatu sistem perpipaan air limbah domestik yang dipasangsecara dangkal, kemiringan yang lebih landai dibandingkandengan sistem sewerage konvensional.
Small bore sewer (lihat file small bore sewer)
8
Sistem On Site
9
10
11
12
13
Perencanaan Sistem On Site
Septic tank individual Septik tank + resapan (saluran resapan, sumur
resapan) Septik tank + evapotranspirasi Septik tank +filter (bawah permukaan, anaerob
filter) Septik tank modifikasi Small bore sewer IPAL komunal
14
Sistem komunal(Dewats/Borda)
MCK ++ (Borda)
Komunal Septic tank (borda)
Baffle Reactor (septic tank) (Borda)
15
Biogas ++ (Borda) Setik tank berusun + rangkaian filter
Septik tank + filter + tanaman
16
Septik tank + kolam aerobik SANIMAS IPLT (Equalizing, tangki imhoff, kolam
anaerobik, kolam fakultatif, kolammaturasi, pengolahan sludge: pengeringlumpur/sludge drying bed) & bangunanpelengkap
Borda
17
Sistem Off Site, (combined & separated system; air limbah &
drainase; )
18
19
20
21
22
23
BAKU MUTU AIR LIMBAH
24
Baku mutu air limbah industri Parameter Konsentrasi (mg/L) (Batasan Air Limbah untuk Industri Kepmen LH No. KEP 51/MENLH/10/1995)
COD 100 - 300 mg/l BOD 50 - 150 mg/l Minyak nabati 5 - 10 mg/l Minyak mineral 10 - 50 mg/l Zat padat tersuspensi (TSS) 200 – 400 mg/l pH 6.0 - 9.0 Temperatur 38 - 40 [oC] Ammonia bebas (NH3) 1.0 - 5.0 mg/l Nitrat (NO3-N) 20 - 30 mg/l Senyawa aktif biru metilen 5.0 - 10 mg/l Sulfida (H2S) 0.05 - 0.1 mg/l Fenol 0.5 - 1.0 mg/l Sianida (CN) 0.05 – 0.5 mg/l
25
Baku Mutu Limbah Cair DomestikTabel . Baku Mutu Limbah Cair
30060020505-551-
20100
1503005303-23
0,1-
1050
501001201-12
0,05-510
3060
0,0210
0,006-
0,51,5
0,01-11
BOD mg/lCOD (KMnO4) mg/lAmoniak Bebas (NH3-N) mg/lNitrat (NO3-N) mg/lNitrit (NO2-N) mg/lPhosphat mg/lClorida (CL2) mg/lFluorida (F) mg/lSulfida (H2S) mg/lPestisida,PCB*** mg/lMinyak nabati mg/lMinyak mineral mg/l
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.
IVIIIIII
Golongan Baku Mutu Air LimbahParameter SatuanNO
Sumber : Baku Mutu Lingkungan DIY Bagi Baku Mutu Limbah Cair.
26
27
Karakteristik Kualitas Air Limbah
28
Karakter Air Limbah RT
Rumah Sakit
Kondisi dapur : masak & Cuci
1 hari = 15 jam
Qp = 0.8 m3/jam ( 246 orang)
Qair limbah = 3.25 liter/jam/kapita
Rumah Tangga
Kondisi dapur : masak & cuci
1 hari = 8 - 10 jam
Q = 35 liter/hari dari 5 orang
Qair limbah = 0.7 liter/jam/kapita,
FLUKTUASI DEBIT
Debit outlet dapur
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
jam
debi
t kel
uar (
m3/
jam
)
Fluktuasi debit air limbah
0102030405060708090
100
10/1
7/20
07
10/2
4/20
07
10/3
1/20
07
11/7
/200
7
11/1
4/20
07
11/2
1/20
07
11/2
8/20
07
12/5
/200
7
12/1
2/20
07
12/1
9/20
07
12/2
6/20
07
1/2/
2008
1/9/
2008
Tanggal
Deb
it (li
ter/h
ari)
Kamar Mandi Dapur
29
Kualitas Air Limbah Karakteristik (kualitas) air limbah yang berbeda-
beda dan sangat tergatung pada jenis aktifitas sumber yang menghasilkannya.
Air bekas penggunaan air bersih dalam aktifitas dapur, mandi dan laundry mengandung bahan pencemar (BOD, COD, PO4, NO3, NO2, TSS, pH dst)
Point source Non PointKategori Domestic Industrial Agriculture Urban
sewage wastes runoff runoffX X X X
Nutrients X X X XPathogens X X X XSS/sediments X X X XSalts X X XToxic metals X XToxic organic material X XHeat X
O2 demanding material
30
Kualitas Air Limbah RS BOD5 (mg/L)2002
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan
BO
D 5 (m
g/l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS COD (mg/L)2002
0
100
200
300
400
500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan
CO
D (mg/
l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS PO4 (mg/L)2002
0
1020
30
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan
PO4 (m
g/l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS BOD5 (mg/L)2003
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B ulan
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS COD (mg/L)2003
0
200
400
600
800
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan
CO
D (mg/
l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS PO4 (mg/L)2003
0
5
10
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan
PO4 (m
g/l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS2004
020406080
100120140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan
BO
D 5 (m
g/l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah RS2004
0
100
200
300
400
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan
CO
D (mg/
l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
Kualitas Air Limbah PO4 (mg/L)2004
05
101520
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan
PO4
(mg/
l)
BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT
31
Instalasi Pengolahan Air Limbah(industri, domestik)
Masalah air limbah tidak sederhana → butuh perencanaan yang baik karena membangun dan mengoperasikan IPAL butuh biaya besar
Dalam operasi IPAL ada beberapa parameter yang digunakan : Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang
terdapat dalam limbah , total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH).
Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi.
Kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.
Pengelolaan Air Limbah Industri UMKM
32
Hierarchi Pengolahan Limbah Cair
Physical treatment : Netralisasi, ekualisasi, oil/grease removal, SS removal
Biological treatment : aerobic/anaerobic process (ST, TF, AS, UASB, pond, UF etc)
33
34
INDUSTRIAL / CENTRALIZED WASTE WATER TREATMENT
35
1 2 3
4
5
7
89
36Pre and primary treatment technologies
Gravity Oilseparation
Equalization
Spill basin
Sourcecontrol
NeutralizationCoagulation
andPrecipitation
Flotation
Sedimentation
Filtration
37
Organic Comp Inorganic Comp.Stripping Air < 100 mg/l -
Steam < 100 mg/l -Oxidation wet air oxidation Aplicable (A) -
supercritical A -water oxidationchemical oxidation A -
Adsorption AC adsoption < 10000 mg/l NA& precipitation Resin adsorpt A NA
Chemical precipitation NA AMembrane RO Voltl , Semivoltl (A) A
Hyperfiltration Volt (NA), Semi (A) NAUltrafiltration Volt (NA), Semi (A) NAElectrodialysis/ Volt , Semi AElectrodialysis reverseIon exchange resin Volt , Semi A
PROCESS
Screening & Matrix identifikasi u/ proses fisik/kimia limbah industri
38
Organic streams Streams containing heavy metal
Mineral streams
Source control
Equalization, neutralization, oil/grease removal, SS
Biological treatment
Final disposal
biodegradable
volatileToxic and/or non biodegradable
Pendekatan konseptual pengelohan air limbah (organik tinggi & air limbah industri yang toksik)
39
Ion exchange
Filtration
Precipitation
Oxidation Reduction
Reverse Osmosis
Polymeric resins
Granular CA
Anaerobic treatment
Wet air oxidation
Chemical oxidation
Air or stream stripping
Heavy metals Organic chemicalsVolatile Org. Ammonia
Process WWater
To discharge, recycle, treatment
Source treatment
40
APPROPRIATE TECH FOR
SANITATION
41
Model sanitasi
QuickTime™ and aTIFF (Uncompressed) decompressor
are needed to see this picture.
QuickTime™ and aTIFF (Uncompressed) decompressor
are needed to see this picture.
Pit latrines (= cubluk tanpaair) 1, 2 lubang 0.06 m3/orang/tahun (+tanah) 1 pit Ø 40 cm, dalam = 6 m; 2 pit tidak dalam,
bisa di atas tanah (longterm use), 1 tahunkompos dikuras
Rumah jamban non permanen
Ventilated (Vip) latrines Tanpa air Ventilasi : Antisipasi lalat, bau dll
Aqua Privy Pour Flush Sanitation (+pit soaked/septic tank)
0.03-0.04 m3/tahun
42
Sistem komunal (--> daerah berbukit (?)) 2 - 50 wisma/rumah, Tanggung jawab perawatan, perbaikan (?): jamban, ST,
peresapanSewerage ideal,
Q > 75 l/orang/hari, Minim air ? (< 20 l/org/hari) --> blockage
Bentuk jamban/kakus : leher angsa (?) U tipe --- sanitasi dengan air, manual flush = 1-3 liter/flush (--> demak?)
Disludging ST: 1 thn (ascaris dll), non sludge treatment.
ST ; bisa 1 atau 2 ruang --> saluran resapan >>, 100 orang/ha ST > 1 kompartemen : Vol besar, good effluent, 2-3x lebih kecil
sal peresapannya.Biogas
43
44
45
46
Tripikon S
LantaiUndakan
Kakus
Pipa kecilPipa sedang
Pipa besar
Buis beton dia. 80 cm
KerikilIjuk
Batu kerakal
KAKUS TRIPIKON-S
Biogas
47
48
49
Penyelesaian sanitasiSatu model tidak dapat digeneralisir untuk
semua tempat/lokasiSaran --> SUSTAINABLE USE
Prakonstruksi (penyuluhan/ CLTS, pemantapan program di masyarakat, disseminasi teknologi dll, bahan tersedia)
KonstruksiPasca konstruksi : pengelola, perawatan, perbaikan dll
50
TERIMA KASIH