KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air...

44
93 BAB 3 PERENCANAAN TEKNIS INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH SAKIT PROSES BIOFILTER ANAEROB-AEROB KAPASITAS 200 M 3 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.

Transcript of KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air...

Page 1: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 2: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

94

Gambar 3.1 : Diagram Proses Pengolahan Air Limbah Fasilitas Kesehatan (Rumah Sakit) dengan Proses Biofilter

Anaerob-Aerob.

Page 3: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 4: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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;

Page 5: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 6: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 7: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 8: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

100

Gambar 3.2 : Disain Bak Penumpul.

Page 9: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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 :

Page 10: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 11: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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,

Page 12: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 13: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 14: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 15: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 16: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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).

Page 17: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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).

Page 18: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 19: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 20: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 21: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 22: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 23: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 24: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 25: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 26: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 27: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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 %.

Page 28: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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

Page 29: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 30: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

122

Gambar 3.16 : Sistem Pemasangan Blower dan Difuser Udara.

Page 31: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 32: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 33: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 34: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 35: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 36: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 37: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 38: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 39: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

131

Gambar 3.30: Gambar Disain IPAL Biofilter Anaerob-Aerob dan Kolam Bio-indikator.

(Tampak Atas, Tampak Depan dan Tampak Samping)

Page 40: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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)

Page 41: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

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.

Page 42: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

134

Gambar 35 : Pemasangan Difuser Udara.

Gambar 36 : Konstruksi Alas Media Biofilter Serta Pemasangan Media

Biofilter.

Page 43: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

135

Gambar 37 : IPAL Rumah Sakit Dengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob

Kapasitas 200 m3 per hari Yang Telah Terpasang.

Page 44: KAPASITAS 200 M3 PER HARI - · PDF file93 bab 3 perencanaan teknis instalasi pengolahan air limbah rumah sakit proses biofilter anaerob-aerob kapasitas 200 m3 per hari 3.1 perkiraan

136

Gambar 38 : Air Limbah Sebelum dan Sesudah Pengolahan.

Gambar 39 : Hasil Analisa Kualitas Air Olahan