06/03/2012
1
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Teknologi Pengolahan Air Limbah Domestik
Joni HermanaJurusan Teknik Lingkungan
Email: [email protected], hp: 08123029313
Manajemen Asset InfrastrukturProgram Pascasarjana Teknik Sipil
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
ISI PEMBAHASAN
1. PENDAHULUAN2. TEKNOLOGI ONSITE SKALA
INDIVIDU 3. TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL4. TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS
MASYARAKAT5. IPLT
06/03/2012
2
Sumber Pustaka:
1. Sebagian besar materi ini berasal dari Materi Diseminasi Keteknikan Bidang Air Limbah, Direktorat Pengembangan PLP, Direktorat Jenderal Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum, 2011
2. Berbagai Sumber dan Literatur sebagai tambahan.
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
PENDAHULUAN
06/03/2012
3
SANITASI
Suatu usaha untuk menciptakan keadaan yang dapat menghindarkan
timbulnya gangguan penyakit
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Problems with conventional sanitation
fertilizer production from finite resources
food
mixing of flows, misuse of drinking water for transport
90% untreated
waste disposal in water bodiessewage sludge
overexploitation of groundwater
landfill / incineration
Source: www.gtz.de/ecosan
06/03/2012
4
Kualitas hidup yang semakinburuk !!
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
JENIS BERBAGAI RESIKO KESEHATAN LT
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Chemical contaminantsExcreted pathogens
• Helminths
• Protozoa
• Bacteria
• Viruses
• Persistent org. pollutants, “POP”
• Heavy metals
• Hormone-active substances
• Antibiotics
06/03/2012
5
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
9
Tra
nsm
isi P
en
ya
kit
TINGKAT SURVIVAL PATHOGEN
Faktor kematian:
• Kering/lembab
• Sinar UV
• Suhu
• Waktu
Prinsip dasar:
• Semua patogen yang berasal dari LT akan mengalami kematian setelah dikeluarkan
• Kecuali:
perkembangbiakan bakteri yang menyebabkan keracunan makanan
Load
Time
cacing yang berkembangbiak di host
10
Pe
nc
eh
ag
an
P
en
ya
kit
Pengelolaan AL
Kesehatan
(yang dipengaruhi oleh pembuangan LT)
Kebiasaan Higienis
Air Minum(kualitas, kuantitas)
PERANGKAT SANITASI
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
6
COMBINED SEWER
Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah
Daerah PelayananKapasitas Penduduk
(Jiwa/Ha)
> 200 < 200
OFF-SITE ON-SITE
Muka Air Tanah (M)
> 1,2 < 10
Tanki Septik Cubluk
Debit Besar Debit Kecil
Air limbah dan air hujan
Air limbah dan air hujan
Limbah Air Industri
B3 Non–B3
BAKUMUTUEFLUEN
Treatment
Bangunan Pengolah Air Limbah
BADAN AIR PENERIMA
PERSIL
Spj. Saluran
BY PASS
INTERCEPTING SEWER
SANITARY SEWER
INFILTRASI
NON DOMESTIKDOMESTIK
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
SKEMA PEMILIHAN SISTEM PENGELOLAAN AIR LIMBAH
06/03/2012
7
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Hubungan Opsi Teknologi dan Investasi
Tangga hubungan antara opsi teknologi dengan investasi yang harus ditanamkan
(Sumber: UNEP, 2004)
FokusTeknologi
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
SISTEM PENGOLAHAN ONSITE
06/03/2012
8
GOT/SALURAN DRAINASE
Limbah Cair Rumah Tangga
Berdasarkan karakteristik
Blackwater (20%) Grey Water (80%)
Berdasarkan sumbernya
Toilet, WC Buangan dapur, tempat cuci,
kamar mandi
Klasifikasi Air Limbah Domestik
SEPTIC TANK/CUBLUK
Karakteristik Air Limbah Domestik
70% air bersih
Air Limbah
Minyak/LemakBahan Tersuspensi
Bahan OrganikTerlarut
Bahan AnorganikTerlarut
Pengolahan Biologis
Contoh : ABR
Pengolahan Lanjutan
Contoh : Saringan Pasir dan Karbon Aktif
Pengolahan FisikContoh : PenangkapMinyak dan Lemak, dan Bak Pengendap
80 % grey water20 % black water
06/03/2012
9
17
Skema untuk Mendaur Ulang Air Limbah Domestik
Greywater
PENGENDAPAN
Wetland/Kolam/ ABR/BIOFILTER
DISINFEKSI
PENYIMPANAN
DAUR ULANG
PENGUMPULAN
PRA-PENGOLAHAN
PENGOLAHAN UTAMA
PENGOLAHAN LANJUTAN
COMBINED SEWER
Konsep Sistem Pengelolaan Air Limbah
Daerah PelayananKapasitas Penduduk
(Jiwa/Ha)
> 200 < 200
OFF-SITE ON-SITE
Muka Air Tanah (M)
> 1,2 < 10
Tanki Septik Cubluk
Debit Besar Debit Kecil
Air limbah dan air hujan
Air limbah dan air hujan
Limbah Air Industri
B3 Non–B3
BAKUMUTUEFLUEN
Treatment
Bangunan Pengolah Air Limbah
BADAN AIR PENERIMA
PERSIL
Spj. Saluran
BY PASS
INTERCEPTING SEWER
SANITARY SEWER
INFILTRASI
NON DOMESTIKDOMESTIK
06/03/2012
10
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TEKNOLOGI ONSITE SKALA INDIVIDU
1. Septic Tank
2. Septic Tank dengan Bidang Resapan
3. Septic Tank dengan Evapotranspirasi
4. Septic Tank dengan Filter
5. Septic Tank dengan Small Bore Sewer
TIPE-TIPE PENGOLAHAN SETEMPAT
• Cubluk
• Komposting toilet
• Toilet siram
• Sistem Wetland
• Tangki septik
20
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
11
Cubluk
• Cubluk menampung kotoran dalam lubang galian tanah di bawahnya.
• Sistim ini tidak cocokuntuk daerah yang mempunyai permukaan air tanah dangkal
21
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
KOMPOSTING TOILET
• Dalam lubang toilet dengan sistim lubang galian/pit latrine, dekomposisi pada keadaan aerob dapat dilaksanakan di atas tanah
• Dengan menggunakan dua ruangan yang bersebelahan untuk proses pengomposan (dekomposisi) yaitu satu ruang kompos untuk dipakai sebagai penampungan tinja setiap hari dan ruang yang disebelahnya untuk proses dekomposisi.
22
06/03/2012
12
23
KOMPOSTING TOILET
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
24
KOMPOSTING TOILET
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
13
TOILET SIRAM
25
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
• Toilet siram mempunyai penyekat air yang berfungsi mencegah bau dan masuknya serangga
• Tinja dalam toilet diguyur dengan menyiramkan 2 sampai dengan 3 liter air.
• Pembuangan tinja dengan sistim toilet siram dengan ‘lubang galian’ tidak cocok untuk tanah yang mempunyai muka air tanah yang tinggi
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
14
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK
Tangki septik adalah salah satu cara pengolahan air limbah domestik yang menggunakan proses pengolahan secara anaerobik. Proses ini dapat memisahkan padatan dan cairan di dalam air limbah. Padatan dan cairan memerlukan dan harus diolah lebih lanjut karena banyak mengandung bibit penyakit atau bakteri patogen yang berasal dari kotoran (feces) manusia. Jika tidak diolah, maka dikhawatirkan air limbah dapat menularkan penyakit kepada manusia terutama melalui air (waterborne disease)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK
1. Tanki septik ber- SNI 03-2398-2002
2. Tanki Septik harus dijamin kedap air
3. Efisiensi pengolahan berkisar 60-70%
06/03/2012
15
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK
Perhitungan dimensi Septic Tank:
Q = q x p/1000– Q = debit yang akan diolah septic tank (m3/hari)
– q = laju timbulan air limbah (l/or/hari), 5 – 40 l/or/hari (sistem terpisah), 45 – 300 l/or/hari (sistem tercampur)
– p = jumlah pemakai (or)
Waktu detensi ≥ 5 hari (sistem terpisah), 2 ≥ tercampur
ZONA-ZONA DALAM TANKI SEPTIK
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
16
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Perlu diingat bahwa tangki septik harus dibuat kedap agar cairan yang berasal dari lumpur tinja tidak merembes keluar dari tangki sehingga berpotensi mencemari tanah dan air tanah di sekitarnya
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
• Kapasitas perkolasi tanah berkisar antara (0,5-24) menit/cm dan optimum 8 menit/cm.• Ketinggian muka air tanah minimum 0,60 m di bawah dasar rencana saluran peresap
atau (1-1,5) m di bawah muka tanah.• Jarak horizontal dari sumber air (seperti sumur) tidak boleh kurang dari 10m • Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm
06/03/2012
17
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN BIDANG RESAPAN
1. Harus memperhatikan perkolasi tanah (0,5 – 24 cm/min)
2. Ketinggian muka air tanah minimum 0,6 – 1,5 m dibawah dasar rencana saluran peresap
3. Jarak horizontal dengan sumber air minimal 10 m
4. Ukuran efektif butiran tanah maksimum 0,13 mm
5. Diperlukan sumur peresap bila bagian permukaan tanah kedap air sedangkan bagian tengahnya porous
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
18
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN EVAPOTRANSPIRASI
Sesuai jika:Tanah
impermeable > 24 min/cm
Daerah bersuhu tinggi
Kelembaban rendah
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN FILTER
1. Filter Permukaan Bawah Tanah
2. Filter Anaerobik
06/03/2012
19
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN SMALL BORE SEWER
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
BAGAIMANA DENGAN GREY WATER
06/03/2012
20
Potongan tangki hibrid Filter
Balai Lingkungan Permukiman
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
ABR Filter
Media 3
Media 2
Media 1
Tangki Penampung
Kamar Mandi
Cuci PiringCuci Pakaian
Pengembangan Daur Ulang LimbahDomestik (PANDORA-L) oleh TL ITS
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
21
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Bak Penampung
Bak Penyaring
Minyak & Lemak (Grease trap)
ABR
Filter
Inlet & Bak kontrol
Reservoar
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
22
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL
1. Septic Tank Bersama
2. Septic Tank Bersekat (Baffled Reactor)
3. Biodigester
4. Septic Tank Bersekat dengan Filter
5. Septic Tank Bersekat dengan Filter dan Tanaman
6. Kolam Aerobik
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL
06/03/2012
23
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TEKNOLOGI ONSITE KOMUNAL
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK BERSAMA
06/03/2012
24
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK BERSEKAT
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
BIODIGESTER
06/03/2012
25
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI BERSEKAT DENGAN FILTER
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
26
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
27
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN FILTER DAN TANAMAN
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI SEPTIK DENGAN KOLAM AERASI
06/03/2012
28
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TEKNOLOGI SANITASI BERBASIS MASYARAKAT
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
INSTALASI PENGOLAHAN LIMBAH
TINJA (IPLT)
1. Karakteristik dan Jenis Lumpur Tinja
2. Tahapan Pengolahan Lumpur Tinja
3. Kebutuhan Data Perencanaan
4. Tahapan Perencanaan IPLT
5. Jenis Teknologi Pengolahan Lumpur Tinja
06/03/2012
29
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
UNIT-UNITPENGOLAHAN DALAM IPLT
1. Unit Pengumpul
2. Tanki Imhoff
3. Kolam Stabilisasi (Anaerobik –Fakultatif – Maturasi)
4. Unit Pengering Lumpur
5. Bangunan Pelengkap
Karakteristik Lumpur Tinja
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
30
Karakteristik Lumpur Tinja
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Karakteristik Lumpur Tinja
06/03/2012
31
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TAHAPAN PERENCANAAN IPLT
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Alternatif Tahapan IPLT < 50.000 PE
06/03/2012
32
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Alternatif Tahapan IPLT < 100.000 PE
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Alternatif Tahapan IPLT > 100.000 PE
06/03/2012
33
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
OPSI TEKNOLOGI PENGOLAHAN LUMPUR TINJA
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI IMHOFF
06/03/2012
34
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TANKI IMHOFF
ALTERNATIF DESAIN BAK PEMISAH IMHOFF
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
35
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
DESAIN DETAIL TANKI IMHOFF
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
DIMENSI TANKI IMHOFF
06/03/2012
36
KOLAM ANAEROBIK
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
PENGARUH SUHU DAN WAKTU DETENSI
06/03/2012
37
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
KRITERIA DESAIN KOLAM ANAEROBIK
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
KOLAM FAKULTATIF
06/03/2012
38
KOLAM FAKULTATIF
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
KOLAM MATURASI
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
39
MENETAPKAN DIMENSI KOLAM
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
40
UNIT PENGERING LUMPUR
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
UNIT PENGERING LUMPUR
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
41
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
GAMBAR SKEMATIS UNIT PENGERING LUMPUR
06/03/2012
42
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
LAYOUT UNIT PENGERING LUMPUR
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
PROFIL MEDIA UNIT PENGERING LUMPUR
06/03/2012
43
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
PROFIL UNIT PENGERING LUMPUR
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
44
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
SISTEM PENGOLAHAN OFFSITE
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
USULAN ALTERNATIF SISTEM PENGOLAHAN
TERPUSAT
06/03/2012
45
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• Proyeksi Debit
• Perencanaan Pipa Persil
• Perencanaan Pipa Retikulasi
• Perencanaan Pipa Induk (Main/trunk sewer)
• Perencanaan Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan
• Perencanaan Kapasitas IPAL
• Perencanaan Lokasi IPAL
• Kebutuhan Lahan IPAL
89
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• Proyeksi Debit
Prakiraan dari dari konsumsi pemakaian air bersih (used water), kurang lebih 70% hingga 90% akan menjadi air limbah yang dapat dibedakan atas greywater dan black water.
• Perencanaan Pipa Persil
90
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
46
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• Pipa Retikulasi
91
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• Pipa Induk (Main/trunk sewer)
92
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
47
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• Bangunan Pelengkap pada Sistem Jaringan
93
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Usulan Alternatif Sistem Pengolahan Terpusat
• IPAL
94
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
48
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 1 Koefisien Kekasaran Pipa
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan
No Kegiatan Nilai PE Acuan
1 Rumah Biasa 1 Study JICA 1990
2 Rumah Mewah 1,67 Sofyan M Noerlambang
3 Apartemen 1,67 Sofyan M Noerlambang
4 Rumah Susun 0,67 Sofyan M Noerlambang
5 Puskesmas 0,02 Sofyan M Noerlambang
6 Rumah Sakit Mewah 6,67 SNI 03 – 7065-2005
7 Rumah Sakit Menengah 5 SNI 03 – 7065-2005
8 Rumah Sakit Umum 2,83 SNI 03 – 7065-2005
9 SD 0,27 SNI 03 – 7065-2005
10 SLTP 0,33 SNI 03 – 7065-2005
11 SLTA 0,53 SNI 03 – 7065-2005
06/03/2012
49
Tabel 2. Nilai Populasi Ekuivalen Untuk Setiap Kegiatan (Lanjutan)
No Kegiatan Nilai PE Acuan
12 Perguruan Tinggi 0,53 SNI 03 – 7065-2005
13 Ruko 0,67 SNI 03 – 7065-2005
14 Kantor 0,33 SNI 03 – 7065-2005
15 Stasiun 0,02 SNI 03 – 7065-2005
16 Restoran 0,11 SNI 03 – 7065-2005
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 3.Konversi Nilai PE Terhadap Diameter Pipa
PE DIAMETER (mm)MIRING MINIMAL
(m/m)
< 150 100 0,020
150 - 300 125 0,017
300 - 500 150 0,015
500 – 1.000 180 0,013
1.000 – 2.000 200 0,012
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
50
Gambar 6. Beberapa bangunan pelengkap pada perpipaan air limbah
(sumber: Pedoman Pengelolaan Air Limbah Perkotaan, PU, 2003)
Tabel 4. Jarak Antar MH Pada Jalur Lurus
Diameter (mm) Jarak antar MH (m) Referensi
(20 - 50) 50 - 75 Materi Training + Hammer
(50 - 75) 75 - 125 Materi Training + Hammer
(100 - 150) 125 - 150 Materi Training + Hammer
(150 - 200) 150 - 200 Materi Training + Hammer
1000 100 -150 Bandung (Jl. Soekarno - Hatta)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
51
Tabel 5. Alternatif Kapasitas Air Penggelontor
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 7. Batas Sambungan Rumah
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
52
Tabel 6. Dimensi Lubang Inspeksi
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Saringan sampah (Screen)
Saringan Material Lepas
• Menggunakan bar screen (saringan batang) untuk mencegah objek yang kasar karena dapat merusak pompa dan proses air limbah selanjutnya.
• Ditempatkan sebelum pompa dan sebelum grit chamber.
06/03/2012
53
Tabel 7. Persyaratan Teknis Saringan
Faktor DisainPembersihan Cara
Manual
Pembersihan
Dengan
Alat Mekanik
Kecepatan aliran lewat celah (m/dt) 0,3 – 0,6 0,6 – 1
Ukuran penampang batang
Lebar (mm) 4 – 8 8 – 10
Tebal (mm) 25 – 50 50 – 75
Jarak bersih dua batang (mm) 25 – 75 10 – 50
Kemiringan terhadap horizontal (derajat) 45 – 60 75 – 85
Kehilangan tekanan lewat celah (mm) 150 150
Kehilangan tekanan Max.(saat tersumbat) (mm) 800 800
Sumber: Syed R, Qosim, Waste water teatment plants
Gambar 8. Skematik gambar saringan sampah
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
54
Bak Penangkap Pasir (Grit Chamber)
• Grit chamber diperlukan untuk memisahkan kandungan pasir atau grit dari aliran air limbah. Kunci dari pemisahan ini adalah mengendapkan pasir pada kecepatan horizontal tetapi kecepatan tersebut tidak telalu pelan sehingga bahan-bahan lain (organik) selain pasir tidak ikut mengendap
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 9. Skematik Grit Chamber
06/03/2012
55
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 8. Kriteria Desain Grit Chamber
Faktor Rencana Kriteria Keterangan
DimensiKedalaman (m) Panjang (m) Lebar (m)Rasio lebar/dalamRasio panjang/lebar
2 – 57,5 – 202,5 – 7
1:1 s/d 5:12,5:1 s/d 5:1
Jika diperlukan untuk menangkap pasir halus (0,21 mm), gunakan waktu detensi (td) yang lebih lama.Lebar disesuaikan juga untuk peralatan pengeruk pasir mekanik, kalau terlalu lebardapat menggunakan buffle pemisah aliran untuk mencegah aliran pendek.
Kecepatan Aliran (m/detik) 0,6 – 0,8 Di permukaan air
Detention time pada aliran puncak
2 – 5 menit
Pasokan udara(liter/detik.m panjang tangki)
5 - 12 Jika diperlukan untuk mengurangi bau
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
Bak Pengendap I (Preliminary Sedimentation)
• Fungsi utama bak pengendap I adalah mengendapkan partikel discrete.
• Unit ini juga dapat menurunkan konsentrasi BOD/COD dalam aliran sehingga membantu menurunkan beban pengolahan biologis pada tahapan pengolahan berikutnya.
• Unit ini dapat mengendapkan (50-70)% padatan yang tersuspensi (suspended solid) dan mengurangi (30-40)% BOD.
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
56
Gambar 10. Grafik Surface Loading Rate (SLR) dan Waktu Detensi (td)
Sumber: Syed R. Qasim, Waste water Treatment plants, CBS publishing Jepan,Ltd., 1985,
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 9. Design kriteria untuk masing masing tipikal bak pengendap pertama
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
06/03/2012
57
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 11. Skema Bak Persegi Panjang Tipe Aliran Horizontal
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 12. Skema Tipikal Bak Pengendap Pertama Tipe Aliran Radial Dan Aliran Ke Atas
06/03/2012
58
Bak Pengendap II (clarifier)
• Perhatian khusus harus diberikan terhadap pengendapan flok dalam bentuk MLSS (mixed liquoer suspended solid) dari proses activated sludge atau lumpur aktif dengan konsentrasi yang tinggi mencapai 5.000 mg/l. Clarifier ini merupakan pengendapan terakhir yang disebut juga dengan final sedimentation
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 13. Bentuk Bangunan Secondary Clarifier
06/03/2012
59
Dasar-Dasar Proses Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah
• Prinsip pengolahan menggunakan jasa bakteri (mikroorganisme) untuk menguraikan bahan organik yang terkandung dalam air limbah dan enzim yang ada mikroorganisma tersebut akan mengubah bahan organik menjadi unsur-unsur senyawa sederhana.
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 14. Prinsip Pengolahan Biologis Secara Aerob dan Anaerob
06/03/2012
60
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah
Type PengolahanBeban
hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan
Septik tank
Sedimentasi
ditambah dengan stabilisasi lumpur
1 m3/m2.hari
Pengoperasian
& perawatan mudah
Effisiensi < 30%
Imhoff tank
Sedimentasi
ditambah dengan stabilisasi lumpur
0,5 m3/m2hari
Pengoperasian
& perawatan mudah
Efisiensi < 50%
Kolam
anaerob
Pengolahan
anaerob
4 m3/m2.hari atau0,3 – 1,2 kg BOD /m3/hari
Konstruksi
mudahEfisiensi < 50 %
UASBPengolahan
anaerob20 m3/m2 hari
influent untuk
BOD>100 mg/L
KecepatanAliran
harus stabilKolam
Fakultatif
Pengolahan
anaerob dan aerob
250 kg BOD/
ha.hariEfisiensi > 90% Perlu lahan luas
Kolam Aerasi
(Aerated lagon)
Pengolahan aerobTidakmenggunakanclarifier khusus
Endapan di dasar kolam
Tabel 10. Ciri-Ciri Bangunan Pengolahan Biologis Untuk Air Limbah (Lanjutan)
Type Pengolahan
Beban
hidraulik/biologis Keuntungan Kelemahan
Kolam
maturasiPengolahan aerob 0,01 kg/m3. hari Efisiensi 70 % Cukup luas
RBC Pengolahan aerob0,02m3/m2.luas
media
Tenaga listrik
kecil & waktu
detensi 3 jam
Phytoremediasi
Dapat melakukan
penyerapan
bahan organik dan
racun
25 – 30 kg/ha
Dapat
mengurangi B3
dan zat
radioaktif
Beban organik
kecil sehingga
tidak untuk
skala besar
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
61
Kolam Aerasi (aerated lagoon)
• Kolam aerasi menggunakan peralatan aerator mekanik berupa surface aerator yang digunakan untuk membantu mekanisasi pasokan oksigen terlarut di dalam air
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 11. Perbedaan Karakteristik Berdasarkan Jenis Kolam Aerasi
Kriteria Fakultatif Flowthrough Extended aeration
Konsentrasi solid (mg/l) 30 - 150 30 – 300 4.000 – 5.000
Waktu detensi (hari) 3 - 6 2 - 5 0,7 -1
Dalam kolam (m) 3 - 5 3 – 5 3 – 5
Efisiensi penysisihanBOD (%)
75 – 90 70 – 85 95 – 98
Kebutuhan lahan(m2/kapita)
0,15 – 0,45 0,10 – 0,35 0,13 – 0,25
Kebutuhan oxigen+) 0,6 – 0,8 0,6 – 0,8 1,2 – 1,8
Aerasi HP*
HP/1000 orang 1,0 – 1,3 1,0 – 1,3 2,0 – 3,0
HP/1000 m3/kolam 1,0 – 1,5 3,5 – 5,2 1,5 – 2,5
*) perhitungan Hourse Power didasarkan bahwa aerator dapat memberikan 1.7 kg O2/HP jam+ ) Kg O2/Kg BOD removal
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
06/03/2012
62
Kolam Aerasi Fakultatif
• Tipe ini selaras dengan kolam algae pada pada kolam stabilisasi, hanya oksigen yang diperlukan disuplai melalui aerator dan bukan melalui proses fotosintesis algae
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 15. Skema Kolam Aerasi Fakultatif
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
63
Gambar 16. Skema Aerated Lagoon Flow Through
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 17. Skema Proses Lumpur Aktif Aerasi Berlanjut (Extended Aeration)
06/03/2012
64
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 18. Kolam Extended Aeration Menggunakan Tangki Pengendap Terpisah
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 19. Extended Aeration Lagoon Dengan Zona Pengendapan
06/03/2012
65
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 20. Extended Aerated Lagoon Dengan 2 Sel Dengan Operasi Secara Intermittent
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
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
66
Sistim IPAL extended aeration
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 12. Perbandingan Sistem Dengan Aerasi
Jenis
pengolahanUraian
Jenis
aliran
Waktu
tinggal lumpur (jam)
Rasio
Makanan
/ Mikroba
Beban
Aerator (kg/m3.
hari)
MLSS
(mg/l)
Periode
aerasi
(jam)
Rasio
Resirku-lasi
Activated
Sludge Conventional
Plug 5 - 15 0,2 - 0,4 0,3 - 0,61.500 -
2.0004 - 8
0,25 –
0,5
Extended
Aeration
Oxidation
ditchMix 20-30 0,05–0,15 0,1 - 0,4
3.000 -
6.00018-36 0,5-2
Kolam
AerasiPlug 0,1
250-
300
Inter-
mittent0
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
06/03/2012
67
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 21. Lumpur Aktif Tipe Konvensional Dengan Oxidation Ditch
Gambar 22. Oxidation Ditch
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
68
Oxydation Ditch
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Oxydation Ditch
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
69
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator
Sistem Aerasi Uraian Kelebihan KekuranganTransferEfisiensi
Transfer
Rate
Sistem diffuser:
1. Gelembung halus
2. Gelembung sedang
3. Gelembung besar
1. Menggunakan pipaatau sungkup keramik yang berpori
2. Menggunakan pipa perforated
3. Menggunakanpipa denganorifice
1. Baik untuk pengadukan dan transfer oksigen
2. Baik untuk pengadukan dan biaya O&P rendah
3. Tidak mudah tersumbat, biayaO&P rendah
1. Biaya inisial danO&P tinggi
2. Biaya inisial tinggi
3. Biaya inisial dan tenaga listrik tinggi
10 – 306 – 154 - 8
1,2 – 2,01,0 – 1,60,6 – 1,2
Sistem mekanikal:1. Aliran radial 20-
60 rpm2. Aliran aksial 300-
1.200 rpm
1. Dengandiameterimpeller lebar
2. Dengan diameterpropeller pendek
1. Fleksibel, adukan baik
2. Biaya awal rendah
1. Biaya awal tinggi
2. Adukan kurang
1,2 – 2,41,2 – 2,4
Tabel 13. Karakteristik Peralatan Aerator(Lanjutan)
Sistem Aerasi Uraian Kelebihan KekuranganTransferEfisiensi
TransferRate
Tubular diffuserUdara & AL dihisap kedalam pipa untuk diaduk
Rendah biayaawal, O&P, efisiensi transfer tinggi
Adukan rendah 7 – 10 1,2 – 1,6
JetTekanan udaradan ALhorizontal
Cocok untukbak yang dalam
Perlu pompadan kompresor
10 – 25 1,2 – 2,4
Brush rotor
Drum dilapisi sikatbajadan diputar dengan as horizontal
Cocok untukoxidation ditch
Efisiensi rendah 1,2 – 2,4
Submed turbin Adukan tinggi Energi tinggi 1,0 – 1,5
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
06/03/2012
70
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 23. Proses Ekologi Di Dalam Kolam Fakultatif
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 25. Skema Kombinasi Unit Pengolahan Kolam Stabilisasi
06/03/2012
71
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 26. Diagram Alir Proses Pengolahan Air Limbah Dengan RBC
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 27. Skema Sistem Pengolahan Air Limbah Dengan Sistem RBC
06/03/2012
72
Rotating Biological Contactor (RBC)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Rotating Biological Contactor (RBC)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
73
Gambar Skematik RBC
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 28. Skema Tangki Biofilter
06/03/2012
74
Gambar Biofilter (type SAF)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Dasar Perencanaan Extended Aeration danOxidation Ditch
• Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate)
• Mixed-liqour suspended solids (MLSS)
• Mixed-Iiqour volatile suspended solids (MLVSS)
• Food - to - microorganism (F/M) Ratio
• Hidraulic retention time (HRT)
• Ratio Sirkulasi Lumpur (Hidraulic Recycle Ratio, HRT)
• Umur Lumpur (sludge age)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
75
Dasar Perencanaan RBC dan Biofilter
• Beban BOD (BOD Loading rate atau Volumetric Loading rate)
• Ratio volume reaktor terhadap luas permukaan media (G),
• Hydraulic Loading rate (HLR)
• Waktu Tinggal (Detention Time, Td)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Tabel 14. Hubungan inlet BOD dan beban BOD
Inlet BOD mg/l LA g BOD/m2.hari
300 30
200 20
150 15
100 10
50 5
Sumber : EBIE Kunio., “Eisei Kougaku Enshu”, Morikita Shuppan kabushiki Kaisha, 1992.
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
76
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 29. Bak Phytoremediasi
Gambar 30. Pilihan Proses Pengolahan Lumpur
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
77
Tabel 15. Kriteria Perencanaan Gravity Sludge Thickener
Asal Lumpur
KonsentrasiAwal (%)
Consentration Thickened
(%)
BebanHidraulik
(m3/m2.hr)
Laju BebanPadatan
(kg/m2.hr)
EfisiensiPengendapan
(%)
Over flow TSS
(%)
Pengendap I 1,0-7,0 5,0-10,0 24-33 90-14,4 85-98 300-1.000
Trickling
Filter1,0-4,0 2,0-6,0 2,0-6,0 35-50 80-92 200-1.000
ActivatedSludge
0,2-1,5 2,0-4,0 2,0-6,0 10-35 60-85 200-1.000
Pengendap
I+II0,5-2,0 4,0-6,0 4,0-10,0 25-80 85-92 300-800
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah PU, 2006)
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Stabilisasi Lumpur dengan Sludge Digester
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
• Tujuan stabilisasi lumpur adalah mengurangi bakteri pathogen, mengurangi bau yang menyengat dan mengendalikan pembusukan zat organik. Stabilisasi ini dapat dilakukan dengan proses kimia, fisika dan biologi.
• Umumnya proses biologi banyak digunakan dalam proses pengeraman secara anaerobik yang disebut anaerobic digester.
06/03/2012
78
Tabel 16. Desain Kriteria untuk Pengeraman Anaerobik
(Sumber : Kriteria Teknis Prasarana dan sarana Pengelolaan Air Limbah, PU, 2006)
Parameter Standard Rate High Rate
Lama Pengeraman (SRT) (hari) 30 – 60 10 – 30
Sludge loading (kg VS/m3.hari) 0,64 – 1,60 2,40 – 6,41
Kriteria volume
Pengendapan I (m3/kapita) 0,03 – 0,04 0,02 – 0,03
Pengendapan I + II (dari activated sludge)(m3/kapita)
0,06 – 0,08 0,02 – 0,04
Pengendapan I + II (trickling filter) (m3/kapita) 0,06 – 0,14 0,02 – 0,04
Konsentrasi solid (lumpur kering) yg masuk (%) 2 – 4 4 – 6
Konsentrasi setelah pengeraman 4 – 6 4 – 6
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 31. Skema Anaerobic Sludge Digester
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
06/03/2012
79
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
Gambar 32. Kriteria Sludge Drying Bed
fakultas teknik sipil dan perencanaan – ITS surabayahttp://www.ftsp.its.ac.id
TERIMA KASIH
Joni HermanaJurusan Teknik Lingkungan
Email: [email protected], hp: 08123029313
Top Related