JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

Kampus C- Cimanngis, Jakarta TimurTelp. 021 – 7244722

E-mail : ftspjayabaya@yahoo.co.idWebsite : www.ftspjayabaya.com

MATERI KULIAH

Ir. H. darmadi. mm

01/06/2015

1

SILABUS TEKNIK PENYEHATAN

Tujuan : Memberikan pengenalan kepada mahasiswa berkaitan denganruang lingkup bidang Teknik Penyehatan.

Silabus : Pendidikan Teknik Penyehatan, adalah pengenalan lingkupbidang tugas sarjana, ilmu PENYEHATAN dan pengertian ilmuteknik penyehatan, pengenalan bidang penyediaan air minum,pengelolaan air limbah, persampahan, teknologi pengelolaankualitas PENYEHATAN.

Pustaka : 1. Ehler, Municipal and Engineer, McGraw-Hill, New York,1965.

2. Buku Teknik Penyehatan, Ir. Budi Kamulyan, Msc,UGM-Yogyakarta, 1986.

3. Salvato, Environmental Engineering and Sanitation, JohnWiley.

Oleh :

Ir. H. Darmadi, MM

Bahan Kuliah

SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU TEKNIK PENYEHATAN

Asal usul teknik PENYEHATAN :

KESEHATANMASYARAKAT

PLANOLOGI

KesehatanLINGKUNGAN

Kering

Basah

RekayasaPerkotaan

Tata Ruang

Bangunan Air

Teknik Penyehatan

BangunanGedung

Jalan danJembatan

TEKNIK SIPIL

TEKNIKLINGKUNGAN

BIDANG-BIDANG TEKNIK LINGKUNGAN

Bidang-bidang yang dipelajari :

air bersih air limbah sampah tanah udara

Definisi Lingkungan

a. Sederhana : sekitar seseorang/sesuatub. Umum : atmosfer, hidrosfer, litosfer, biosfer

Yang dipelajari air bersih dan air limbah (sumber, karakteristik,pengolahan & sistem penyaluran)

01/06/2015

2

LAHIRNYA REKAYASA/TEKNIKPENYEHATAN Biosfer mempunyai kemampuan untuk menerima,

mengasimilasi dan mendaur ulang limbah (contoh selfpurification). Namun dengan semakin meningkatnyajumlah penduduk dan beragamnya aktivitas manusiayang berakibat semakin banyak dan kompleksnyalimbah, maka kemampuan biosfer menjadi terbatas.

Manusia harus bertanggungjawab. Para ahli membuatrekayasa (teknik) lingkungan untuk mempertahankankualitas biosfer itu sendiri.

Proses rekayasa (teknik) lingkungan umumnyamengadopsi dari proses alam.

PENYEHATAN / SANITASI

• ialah pengendalian semua faktor dalamlingkungan fisik manusia yangmelakukan atau dapat melakukan suatuefek merugikan atas perkembangan fisik,kesehatan dan kelangsungan hidupmanusia contoh : Air Bersih – Sampah– Limbah

LINGKUNGAN

• ialah semua faktor luar, fisik dan biologisyang secara langsung berpengaruh padaketahanan hidup, pertumbuhan,perkembangan dan reproduksi organisme.

• LINGKUNGAN HIDUP – ialah kesatuan ruangdengan semua benda, daya keadaan danmakhluk hidup, termasuk di dalamnyamanusia dan perilakunya, yangmempengaruhi kelangsungan perikehidupandan ke-sejahteraan manusia serta makhlukhidup lainnya.

PENGERTIAN TEKNIK PENYEHATAN(Environmental Engineering)

Teknik PENYEHATAN adalah :

Salah satu cabang ilmu teknik yang merekayasa usaha-usahapengolahan air demi peningkatan kualitas hidup untukmencapai kesehatan dan kesejahteraan umat manusia.

Oleh sebab itu dalam teknik penyehatan ini pokok bahasanyang akan ditinjau adalah mengenai

a. air bersih atau air minum

b. Air limbah atau air buangan

c. Persampahan

01/06/2015

3

INTERAKSI MANUSIA DAN LINGKUNGAN

1. Pengaruh Manusia Terhadap Lingkungan

Manusia merupakan mahluk hidup yang mempunyaikelebihan akal dan berpikir, mempunyai kemampuan lebihdari mahluk lain, sehingga mampu mengeksploitasisumberdaya alam melebihi daya dukung alam.

Eksploitasi sumberdaya alam yang dilakukan oleh manusiadigunakan untuk memproduksi suatu barang/produk,disadari atau tidak produk sampingan yang dihasilkanberupa bahan polutan (sumber pencemaran) yangmelebihi nilai ambang batas yang dapat mengganggukeseimbangan lingkungan.

INTERAKSI MANUSIA DAN PENYEHATAN

2. Pengaruh lingkungan Terhadap Manusia

Ketidak seimbangan lingkungan dapat berdampak terhadapmanusia :

a. Gangguan terhadap kesehatan akibat menurunnyakualitas lingkungan (air, tanah, udara, dsb).

penyakit infeksi akibat kualitas lingkungan yang burukseperti penyakit diare, disentri, kolera, TBC, typus, fluburung, DBD, malaria, dan sebagainya.

penyakit non infeksi, disebabkan oleh “non livingorganism” seperti : zat-zat kimia, radioaktif, debu,panas, logam berat dan sebagainya seperti penyakit: kardio-vasculer; gangguan mental; pneumoconiosis;karsinogen, mutagen dan teratogen; keracunan zatkimia dan sebagainya.

PENCEMARANLINGKUNGAN

MODIFIKASILINGKUNGAN

PERLINDUNGANTERHADAP KESEHATAN

MANUSIA

MANUSIA LINGKUNGAN

TEKNIK LINGKUNGAN

PENURUNANKUALITAS

LINGKUNGAN

UPAYA PENINGKATAN KUALITAS PENYEHATAN

1. Envirommental Strategies (secara teknis) :perencanan menyeluruh (hukum, social, politik,ekonomi, demografi).

2. Environmental Tactics: langkah – langkah pelaksanaanteknis untuk mewujudkan environmental strategies.

PERAN SARJANA TEKNIK PENYEHATAN :

1. Banyak terlibat pada kegiatan environmental tactics

2. Menjaga PENYEHATAN agar tidak tecemar bahanpolutan.

01/06/2015

4

PENYEDIAAN AIR MINUM

PENGELOLAAN AIR LIMBAH

PERSAMPAHAN

Vol. totalsekitar 1.4 milyar km3

Sungai & Danau 0.001%

Air di udara 0.001%

Es & salju 1.75%

Air laut 97.5%

Sumber: Comprehensive Assessment of the Freshwater Resources of the World: WMO

Hanya 2.5% yang berupa airtawar.

Cuma < 1% yg dapatdimanfaatkan dg biaya rendah,yaitu: air di danau, sungai, wadukdan sumber air tanah.

Diperlukan upaya bersama untukmempertahankan keberadaannyauntuk kelangsungan kehidupandan peradaban sekarang dan ygakan datang.

Air Tanah 0.72%

A I R

Tubuh manusia 65% adalahair sehingga keperluanutama adalah untuk airminum, disamping mandidan cuci.

Selain itu dipakai pula untukirigasi, pembangkit listrik,rekreasi, produksi industridan sebagai badan airpenerima air buangan

01/06/2015

5

FAKTAAir tawar

Keberadaan air di muka bumi344 juta km3 dalam bentuksamudra, laut, sungai, danau,es. Dari jumlah tersebut hanya2.5% yang berupa air tawardalam bentuk sungai, danaudan air tanah. 90 % Pasokan air tawar dunia

terletak di Antartika

SIKLUS HIDROLOGI

Permukaan : sungai, situ/embung, danauTanah : dangkal dan dalamAngkasa : air hujan dan salju

SUMBER AIR (TAWAR) :

KUALITAS AIR :Kualitas air menurut sumbernya berbeda-beda sesuai dengankondisi alam serta aktivitas manusia yang ada disekitarnya.

Air tanah dangkal dan air permukaan dapat berkualitasbaik bila tanah tidak tercemar, kualitas bervariasi dan

dipengaruhi zat terlarut atau tersuspensi.

Air tanah dalam pada umumnya tergolong bersih dari segimikrobiologis.

Air Angkasa tergantung sekali pada kualitas udara, kadar SO2 diudara tinggi hujan bersifat asam (daerah perindustrian).

Sifat Fisik : suhu (temperatur)

Sifat Kimiawi : pH, DO, zat organik dan zat anorganik

Sifat Biologi : 1. biota perairan (flora dan fauna)sebagai ekosistem aquatic.

2. mikroorganisme pathogen

3. mikroorganisme non pathogen (dariair limbah, debu, air hujan danbahan pengotor lainnya)

01/06/2015

6

PEMANFAATAN AIR BAGI MANUSIA

Air digunakan manusia untuk keperluan :

Rumah Tangga (domestic) makan/minum, MCK.

Industri

Transportasi

Sumber energi (tenaga mekanik/hydroelektik)

Pertanian/peternakan

Pariwisata

Penguraian kotoran

Penelitian, ilmu pengetahuan

Spiritual, kebudayaan

Konsumsi Air Bersih Di Perkotaan IndonesiaBerdasarkan Keperluan Rumah Tangga

Keperluan Konsumsi (l/org/hari)

- MCK- Minum- Cuci Pakaian- Kebersihan Rumah- Taman- Cuci Kendaraan- Wudhu- Lain-lain

- TOTAL =

12.02.010.731.411.821.116.233.3

138.5 liter/org/hari

Pemenuhan kebutuhan akan airuntuk rumah tangga :

Pemenuhan kebutuhan akan air untukrumah tangga :

a. Kota besar 150 - 500 liter/orang/hari

b. Kota sedang 80 – 150 liter/orang/hari

c. Kota Kecamatan 60 – 80 liter/orang/hari

d. Desa 30 – 60 liter/orang/hari

Kebutuhan air domestik

01/06/2015

7

Kebutuhan air non-domestik PENGARUH AIR TERHADAP KESEHATAN

LANGSUNG

TIDAKLANGSUNG

pendayagunaan air yang dapat meningkatkan ataumenurunkan kesejahteraan manusia, misal :

1. Pemanfaatan air untuk pembangkit tenagalistrik, industri, irigasi, pertanian dan ekreasidapat meningkatkan kesejahteraan manusia;

2. Pengotoran air (pencemaran air), misal : zatkimia yang dapat menurunkan kadar DO, zatkimia beracun yang sukar terurai secaraalami, buangan panas dari industri(proses`pendinginan), dsb.

Mempengaruhi kesehatan manusia :

1. Zat-zat persisten zat yang tidak mudah diuraikan(deterjen, DDT)

2. Zat radioaktif menimbulkan efek terhadapkesehatan (pengelolaan dilakukan secara ketat)

3. Penyebab penyakit :- Penyebab hidup menyebabkan penyakit

menular.- Penyebab tidak hidup menyebabkan penyakit

tidak menular.

TEKNIK PENGOLAHAN AIR CONTOH

Alamiah

Proses filtrasi ataupenyaringan airdilakukan oleh pasir,kerikil, batuan, disungai

01/06/2015

8

LANJUTAN CONTOH…

Rekayasa/tekniklingkungan

Penyaringan air dibuatdengan mengadaptasiproses di alam : filterdengan berbagaimedia

Unit-Unit Pengolahan Air Bersih

Unit-unit pengolahan air bersih bervariasi tergantungkondisi awal air baku yang digunakan dan tingkatpengolahan yang diinginkan.

Pada umumnya pengolahan konvensional lengkapmeliputi :

Pengen-dapan

Pertama

Penga-dukanCepat

Pengen-dapankedua

FilterDesin-feksi

Reser-voir

Intake Penga-dukan

Lambat

Distribusi

AirBaku

01/06/2015

9

See you

NextWeek

PENGERTIAN DAN TUJUAN PENGELOLAAN LIMBAH

LIMBAH adalah :

Buangan dari hasil kegiatan/proses produksi dalam bentukpadat, cair maupun gas (termasuk debu/partikel), baikmasih memiliki nilai ekonomis maupun tidak dan dapatmenyebabkan menurunkan kualitas PENYEHATANpenerimanya serta dapat mengancam kelangsungan hidupmanusia dan mahluk hidup lainnya.

JENIS LIMBAH INDUSTRI TERGANTUNG PADA :1. Penggunaan bahan baku (primer) dan bahan tambahan

(sekunder).2. Pemilihan proses produksi, termasuk pemilihan jenis

mesin.

01/06/2015

10

SKEMAKAITAN KOMPONEN DALAM PROSES INDUSTRI

BAHAN BAKUPRIMER

BAHAN BAKUSEKUNDER

PROSESPRODUKSI

PRODUK PEMAKAI

LIMBAH LIMBAH

Pengelolaan limbah industri

merupakan: upaya merencanakan, melaksanakan,memantau dan mengevaluasi penyelenggaraan kegiatanminimasi limbah yang dihasilkan dari proses produksisehingga tidak menimbulkan gangguan/kerusakanterhadap PENYEHATAN dan kesehatan manusia.

menjaga kelestarian fungsi PENYEHATAN.menghasilkan efisiensi dan penghematan biayabagi perusahaan.

Tujuan khusus pengelolaan limbah industri

Jenis Limbah :- Limbah gas- Limbah padat- Limbah cair

JENIS, SIFAT DAN SUMBER LIMBAH

Sifat Limbah :- Limbah Organik dan Anorganik- Limbah B3 dan Non B3

1. Pencegahan, mencegah terjadinya limbah ataumereduksi (minimasi) limbah pada sumbernya.

2. Penanggulangan, menanggulangi limbah dariproses produksi agar tidak mencemariPENYEHATAN.

DUA SIFAT DALAM PENGELOLAAN LIMBAH :

LIMBAH CAIR (AIR LIMBAH)

PENGERTIAN LIMBAH CAIR (WASTEWATER)

adalah buangan dalam bentuk cair berasal dariaktivitas masyarakat/rumah dan juga dari prosesproduksi industri.

PENGOLAHAN LIMBAH :

Proses untuk mengubah karakteristik dankomposisi limbah untuk menghilangkan ataumengurangi sifat bahaya atau sifat racun yangdimilikinya.

01/06/2015

11

SUMBER LIMBAH CAIR

rumah tangga industri Sarana umum ( rumah sakit, hotel,

restoran, pasar dsb), Sarana pelayanan jasa (bengkel, Rumah

Potong hewan) Peternakan

AIR LIMBAH

AIR(99,8%)

ANORGANIK

BAHAN PADAT(0,2%)

ORGANIK

- Protein (65%)- Karbohidrat (25%)- Lemak (10%)

- Butiran- Garam- Metal

FAKTOR YANG MEMPENGARUHIJUMLAH DAN KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR INDUSTRI

• Jenis dan besar kecilnya industri

• Bila tidak menggunakan proses basahdiperkirakan 50 m3/ha/hari.

• Bila tidak menggunakan air limbah kembali,jumlah air limbah yang dihasilkan berkisar85-95% dari jumlah air yang dipergunakan.

• Jenis kontaminan air limbah tergantung padajenis industri dan proses-prosesnya.

1. FLOATING MATERIAL Diantaranya minyak dan lemak, menyebabkan air tidak jernih,

menghambat dengan cara membloking sinar matahari, bersifatracun bagi ikan dan biota air lainnya.

2. SUSPENDED MATTER (TERSUSPENSI) Sumber penambanagan penambangan logam. Cara pengolahan dengan bantuan mikroorganisme tidak

membahayakan PENYEHATAN Jika bahan tersuspensi bahan organik dapat diuraikan dengan

oksigen terlarut (DO).

3. DISSOLVED IMPURITIES Jenis bahan ini asam, alkali, logam berat, bahan insektisida Menyebabkan air tidak bisa diminum dan merusak perairan.

01/06/2015

12

BANGUNAN PENGOLAHAN LIMBAHCAIR (wastewater)

adalah unit bangunan yang dipergunakansebagai satuan operasi dan proses untukmenurunkan kadar/konsentrasi limbah padatingkatan baku mutu tertentu, sehingga tidakmenimbulkan pencemaran PENYEHATAN.

PENGURANGAN BAHAN TERSUSPENSI DANTERAPUNG

PENGURANGAN BAHAN ORGANIK (BCID7CCID)

PENGURANGAN KANDUNGAN BAHAN ANORGANIKDAN LOGAM BERAT

PENGURANGAN KANDUNGAN NUTRIENT (N DAN P)

PENGHILANGAN MIKROORGANISME PATOGEN.

PENGURANGAN MINYAK DAN LEMAK.

TARGETPENGOLAHANAIRLIMBAH

o PENGOLAHAN AIRLIMBAH UNTUK

MENGHILANGKANBAHAN PENCEMARBERSENYAWA

ORGANIK MAUPUNAN-ORGANIK

Macam Proses

1. Pengolahan Secara fisik: pengolahan dengan menggunakan gaya

atau kerja secara fisik yang meliputi :pengendapan, penyaringan, pengadukan,flokulasi, pengapungan, filtrasi.

2. Pengolahan secara kimiawi pengolahan dengan penambahan bahan

kimia atau melalui reaksi-reaksi kimiawiantara lain : Presipitasi (koagulasi-flokulasi), adsorpsi, pertukaran ion dandisinfeksi.

01/06/2015

13

3. Pengolahan secara biologis:• Metoda pengolahan biologis secara aerobikbertujuan untuk mengkonversikan senyawa

organik yang terlarut, tersuspensi dankoloid dalam air limbah menjadi sel –sel

mikroorganisme baru yang berkolonimembentuk biofloc sehingga dapatdipisahkan melalui proses pengendapan

04/10/2011 16

PENGOLAHAN KOMPLEKS

D SASARAN: untuk limbah industriberpotensi pencemaran tinggi

D BENTUK: pengolahan fisik + fisik-kimia +biologis + pengolahan lanjutan +pengolahan lumpur

04/10/2011 16

PENGOLAHAN KOMPLEKS

Treated Water

settling tank2

Pengolahanlanjut

anaerobikbioreaktor

settlingtank 1

AerobikBioreator

holdingtank

04/10/2011 16

T

01/06/2015

14

4141

Circular Radial Flow Tank

4141

Circular Radial Flow Tank

PROSES BIOLOGIS

04/10/20114404/10/201143

01/06/2015

15

04/10/20114404/10/201145

SETTLING

TANKAERATION

TANK

01/06/2015

16

04/10/201151

Oxydation Ditch

04/10/201151

Kolam Stabilisasi

Kolam Fakultatif

04/1053 62 04/10/2011

Rotating Biological Contactor (RBC)

01/06/2015

17

PENGOLAHAN SECARA ALAMIAH SEPTIC TANK

01/06/2015

18

DefinisiSAMPAH :

- Semua jenis buangan yang bersifat padat atausemi padat yang dibuang karena tidak dipergunakan dantidak diinginkan keberadaannya ( Referensi : TchobanoGlous)

• Sesuatu yang tidak dapat digunakan, dibuang, yangberasal dari kegiatan atau aktivitas manusia ( ReferensiA.P.H.A)

• Sebagian dari benda atau hal-hal yang dipandang tidakdigunakan, tidak disenangi atau dibuang, sisa aktifitaskelangsungan hidup manusia

KLASIFIKASI SAMPAH KOTA

GARBAGE

RUBBISHTerbakar

Tak TerbakarDUST, ASHES

Kertas, plastik, tekstil, karton,karet, kulit, kayu, sampahkebun,

Kaca, kaleng, aluminium,ferrous. Non ferrous

DEMOLITION & CONSTRUCTION WASTE

SPECIAL WASTE

TREATMENT-PLANT WASTE

Mobil bekas, bangkai binatang, sampahjalan

KARAKTERISTIK SAMPAHKOTA

• Kuantitas dan Kualitas sangat tergantung padaincome (GNP)– Low income < High income

Cs = Pertambahan kuantitas sampah (%); Cp = Pertambahan produk pertanian (%);

Ci = Pertambahan produk industri (%); Cg = Pertambahan GNP (%)

P = Pertambahan jumlah penduduk (%)

Faktor lain: Lokasi geographis, musim, frekuansi pengangkutan,

pencacah sampah, karakteritik populasi, sikappenduduk, recycle, peraturan

01/06/2015

19

• TYPICAL COMPOSITION– Sampah sisa makanan (6 – 26 %)

– Kertas (15 – 45%)

– Karton (3 – 15%)

– Plastik (2 – 8%)

– Tekstil (0 – 4%)

– Karet (0 – 2%)

– Kulit (0 -2%)

– Sampah kebun (0 -20%)

Kayu (1 – 4%)

Bahan organik lain (0 - 5%)

Kaca (4 – 16%)

Kaleng (2 – 8%)

Non Ferrous metal (0 -1%)

Debu, bongkahan (0 – 10%)

SIFAT FISIK SAMPAH KOTA

• Berguna untuk penyediaan alat &antisipasi dampak

• Terdiri dari:

– Berat jenis (target = 600 kg/m3)

– Kandungan air/kelembaban

– Ukuran partikel & distribusi ukuran

– Kapasitas medan

– Koefisien kelulusan air pada sampah ygsudah terkompaksi

SIFAT KIMIA SAMPAH KOTA

• Terdiri dari

– Unsur kimia dominan (C,H,O,N,S, Ash)

– Kalori bakar (energy content) 600–1400BTU

– T pada proses dekomposisi

– T untuk pembakaran abu (1200C)

– Analisa penyusutan setelah pembakaran,analisa partikel terlepas ke atm dan residuabu

SIFAT BIOLOGI SAMPAHKOTA

• Komposisi bahan organik pembentukan gas vektor lalat

• Proses laju penguraian tgt habitat aerobik,anaerobik & fakultatif

• Dihasilkannya air lindi (leachate)– Vol dipengaruhi curah hujan

– Pengolahan kolam oksidasi atau kolam anaerab (td= 30 hr)

Dead zone (60-70C)

Breeding zone (20-40C)

Migration zone

01/06/2015

20

DILAKUKAN WARGA DILAKUKAN PEMDA/PEMKOT

SUMBER KUMPUL TPS ANGKUT

BUANG DI TPA

PENGUMPULAN LANGSUNG(DOOR-TO-DOOR)

Mengelola Sampah Paradigma Lama

Paradigma Lama :Kumpul – Angkut – Buang – LUPA DEH

Pengolahan SampahSkala Rumah Tangga

KUMPULPengolahan Sampah

Skala Kawasan

ANGKUT

Tempat Pengolahan Akhir

PENGUMPULAN LANGSUNG(DOOR-TO-DOOR)

. ..

…

Mengelola Sampah Paradigma Baru

Paradigma Baru :Kurangi – Penanganan yg Tepat

2 pola dasar CARA PENGELOLAAN LIMBAH SAMPAH(1) Konvensional, bersifat pasif yang lebih menekankan kepadapenanganan sampah yg dihasilkan ( end of pipe).Sistematika kerja masih bisa mengandalkan berbagai pola penangananyang dilakukan pemerintah. Misalnya sistem manajemen pembentukanTPA, pengolahan akhir yang dapat dipakai berulang ( sanitary landfillreusable), penggunaan alat pembakar sampah ( incinerator), penanamansampah ( landfilling), sistem pembuangan terbuka ( open dumping),hingga bentuk kerjasama penanganan sampah yang melibatkanbeberapa jaringan internasional.

Karakteristiknya- Adanya keterlibatan Pemda dan negara ( penyediaan TPA, anggaran

keuangan, pajak sampah, penyediaan sarana angkut, sdm)- Memerlukan lahan yang luas- Merupakan ajaran klasik, namun belum menyentuh akar permasalahan

manajemen sampah

(2).Mencegah timbulnya masalah sampahsebelum ada ( clean production)

- Merupakan penanganan yang sifatnya preventif- Mengutamakan penyadaran masyarakat- Kesadaran dimulai dari perlakukan terhadap komoditibarang dengan prinsif

3 R ( Recycling, Reduce, Reuse )- Konsep ini dijalankan secara mandiri oleh konsumen- Pemilihan gaya hidup konsumen yang bersifat cleanproduction tampak ketika menentukan skala prioitassebelum membeli suatu komoditi.- Pemilihan tersebut berupa pemilihian komoditis ygtahan lama, dapat didaur ulang dan ramah lingk.- Mengedepankan lokalitas, dimana setiap individumempunyai kebijakan loka dalam menangani masalahsampah yang muncul.

01/06/2015

21

Recycle ( daur ulang ) sampah sebelum digunakan perludiolah ulang terlebih dahulu. Bahan-bahan yang dapatdirecycle atau didaur-ulang seperti kertas atau sampahbekas, pecahan-pecahan gelas atau kaca, besi ataulogam bekas dan sampah organik yang berasal daridapur atau pasar dapat didaur-ulang menjadi kompos(pupuk).

Recycle (daur-ulang) ini juga dapat mengubah sampah

menjadi energi panas yang dikenal dengan prosesinsenerasi. Insenerasi sederhana sudah ada yangmelakukan oleh beberapa industri misal di Jakarta, yaitumenggunakan limbah padat dalam bentuk lumpur hasilakhir pengolahan air limbahnya tidak dibuang ke tanahtetapi digunakan sebagai bahan bakar setelah mengalamipengeringan.

CARA PEGELOLAAN SAMPAH DENGAN 3 R

1. REDUCE (MENGURANGI SAMPAH)

Mengurangi sampah dan menghemat pemakaianbarang. Contohnya, saat belanja di kantin, jikamemungkinkan tidak memakai tas kresek.

REUSE (PEMANFAATAN ULANG)

Upaya untuk menggunakan kembali sampahsecara langsung.1. Seperti menggunakan botol isi ulang2. Memanfaatkan balik kertas yang masih

kosong3. Memanfaatkan kertas bekas untuk amplop.4. Memanfaatkan kaleng bekas untuk pot bunga5. Memanfaatkan sisa makanan atau sayur

untuk makanan ternak atau ikan.

RECYCLE (DAUR ULANG)

Mendaur ulang barang yang bisa didaur ulang.

1. Mengolah sampah kertas menjadi kertasdaur ulang/kerajinan

2. Mengolah bungkus bekas menjadianeka kerajinan

3. Mengolah gabus styrofom menjadibataco, pot bunga

4. Mengolah sampah organik menjadikompos

01/06/2015

22

DAUR ULANG PLASTIK PENGELOLAAN LIMBAHRaw Material

Use of Material

Waste Generation

Waste Collection/Storage,Transportation andTreatment (On Site)

Waste Transportation,Treatment and

Disposal (Off site)

Environment

Recycle

Reuse

Waste traders

Waste traders

01/06/2015

23

PENGOLAHAN SAMPAH

• Fisika

– Pembakaran insinerator

• Kimia

– Desinfeksi

• Biologi

– Komposting aerob

– Anaerobic digester

– Landfill

TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH SAMPAH DI TPA

1. Metode Dumping2. Metode Landfill3. Metode Composting4. Metode Submarine disposal5. Incinerator6. Pyrolysis7. Recycling8. Terpadu

1. Metode DumpingSampah dibuang begitu saja ke suatu jurangPerlu areal yang luasTelah menimbulkan masalah pencemaran lingkungan

2. Metode Sanitary LandfillSampah ditampung dalam areal kecil dan direduksimenjadi partikel- partikel kecil. Sampah yang telah diolahkemudian ditanam di tanah dengan kedalaman tertentuyang telah dilapisi oleh tanah liat setebal 1-2 m atauplastik khusus untuk menghindari terjadinya pencemaranlingkungan. Kegiatan ini untuk menghindari serbuan lalatdan serangga lainnya.Lapisan tanah ini juga untuk meminimalisasi masuknyaair ke sampah ataupun keluarnya gas bau dari timbunansampah.

01/06/2015

24

TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA)

• Capacity The available voidspace must be calculated by comparison of thelandform with a proposed restoration profile.– Density of the wastes, Amount of intermediate and daily cover, Amount of

settlement that the waste will undergo following tipping, Thickness ofcapping, Construction of lining and drainage layers.

• Protection of soil and water through:– Installation of liner and collection systems.– Storm water control– Leachate management.– Landfill gas migration.

• Nuisances and hazards management.• Costs

– Feasibility studies– Site after care– Site investigations– Site respect

TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA)

non hazardous waste landfills, must

• Confined to as small an area as possible.

• Compacted to reduce their volume.

• Covered (usually daily) with layers of soil.

TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA)

• LAHAN URUG SANITER (LUS)

– Sanitary Landfill

– Tidak terjadi pencemaran air

– Tidak terjadi perkembangan vektor penyakit

– Polusi udara

– Pencemaran estetika

– Gangguan-gangguan lingkungan

– Sampah tertutup tanah setiap akhir hari kerja

– Terhindar dari limpasan air hujan

TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA)

• CONTROLED LANDFILL (LUT)

– Dilakukan ± 30 tahun proses dekomposisiselesai (produksi gas berhenti)

– Pengurugan dilakukan 1 minggu sekali / tidaksetiap hari

01/06/2015

25

Tempat pembuangan akhir (sanitary landfill) yang didisain dengan baik.

01/06/2015

26

3. Metode Komposting

Memanfaatkan sampah organik menjadi pupuk,dilakukan melalui beberapa tahap yakni pra pengomposan,proses pengomposan, pascapengomposan.

Setiap kali produksi, paling tidak memerlukan waktu 3hingga 4 bulan

01/06/2015

27

Metoda Penimbunan Landfill

Sampah ditimbun tanah, lapis demi lapis

3 metoda :

1.Trench method. (parit) tanah digali denganbentuk parit, diisi sampah, ditimbun tanahgalian

2.Area method. Sampah dibuang pada tempatrendah, ditimbun tanah dari tempat lain

3.Ramp (depression) method. Gabungan 1 & 2

1. Methode trench (galian) : sampah ditimbun padalubang galian : sesuai untuk lahan denganlapangan tanah yang dalam, dengan muka airtanah yang dalam pula.

Sampah ditimbun pada lubang : tanah yang dipakaidijadikan lapangan tanah penutup dasar dandinding lubang galian dilapisi liner ukuran galian :

P = 60-300 m

Dalam = 0.9-3m

L = 4.5-15 m

2. Methode Area : sampah ditimbun pada permukaantanah

• Digunakan bila methode galian tidak mungkinditerapkan (antara lain karena muka air tanahtinggi)

• Tanah penutup berasal dan diangkut dari lokasilain

• Sebagai pengganti tanah penutup seringkali digunakan kompos.

01/06/2015

28

3. Methode Depression (cekungan) : sampah ditimbunpada ujung lubang bekas pertambangan

• Terdiri dari beberapa jurang lift

• Sampah ditimbun pada jurang

• Tanah penutup berasal dari potongan dinding saatdilakukan instalasi liner dan tanah lokasi

2. Controlled Landfill

Masalah lingkungan

Ditimbulkan oleh :

Lindi dan gas yg terbentuk dr prosesdekomposisi sampah

Sebutkan masalahnya !

Bagi Lingkungan : air, udara, tanah

Bagi Manusia

Parameter Lindi (Leacheate)

1.Amonia (NH3)

2.Nitrat (NO3),

3.BOD,

4.COD,

5.Sulfat,

6.pH (biasanya < 7)

01/06/2015

29

Amonia di dalam air akan mengalami hidrolisa :

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

Amonia sbg hasil penguraian sampah o/ bakteri diubahmula-mula menjadi nitrit dan kemudian menjadi nitrat.

Reaksi yang terjadi adalah :

2NH3 + 3O2 2NO2 + 2H+ +2H2O

2NO3 + O2 2NO3

Proses penguraian tersebut memerlukan oksigen.

Ketika jumlah okisgen yg diperlukan banyak, berartikandungan BODnya tinggi pula.

Bila kandungan BOD tinggi, maka suasana anaerobikakan tercipta dan menimbulkan bau busuk.

Sulfat penyebab terjadinya bau busuk (tak langsung) dantimbulnya korosi

Akibat dari proses penguraian sulfat oleh bakteri menjadi hidrogensulfida pada kondisi anaerobik

SO4 2- + senyawa organik S2+ + H2O + CO2

S2+ + 2H+ H2S

Berdasarkan hukum kesetimbangan, pada kondisi anaerobik dan pHdibawah 7, jumlah H2S bebas sangat kecil shg tak cukup utkmenimbulkan bau.

Reaksi senyawa yg mengandung sulfat pd kondisi aerobik :

H2S + 2O2 H2SO4

Asam sulfat (H2SO4) yg dihasilkan akan menjadi asam kuat danbersifat korosif.

Gas yg ditemukan di TPA

• ammonia (NH3), (45-60%)

• karbon dioksida (CO2), (40-60%)

• Karbon monookisida (CO),

• hidrogen (H2),

• asam sulfida (H2S),

• metana (CH4),

• nitrogen (N2),

• oksigen (O2).

Metana dan karbon dioksida merupakan produkdari pembusukan anaerobik dari sampah organik.

Jika kandungan metana di udara mencapai 5 - 15%,maka landfill dapat meledak, karena pada kondisitersebut, jumlah oksigen dalam landfill sangatterbatas.

Reaksi kimia pada pembusukan anaerobik secaraumum adalah sebagai berikut :

Organik + H2O humus + CH4 + CO2 + gas lain

bakteri

01/06/2015

30

3. Sanitary Landfill

PERSYARATAN TEKNIS UMUM1. Luas lahan bisa menampung sampah 5 tahun

operasi, yg paling baik adalah 10 - 25 tahun.

2. Pemadatan setiap hari setebal 15 cm dgkemiringan 300

3. Ada ventilasi pipa gas

4. Hari ke 4 setelah pemadatan perubahan suhu550C – 650C selama 60 hari, 10 bulan kemudian– suhu sama dengan udara sekitar.

5. TPA setelah penuh sebaiknya mempunyaiketinggian 15 - 25 m, penutup akhir ditimbuntanah setebal 70 cm

6. Tanah akan stabil + 2 tahun

01/06/2015

31

Detail Liner Sanitary landfill

Peralatan

Operasional TPA

1.Jalan Akses kendaraan TPA

(a)Pengerasan jalan sesuai dengan standardBinamarga, (b) Lebar jalan dibuat 5 – 6meter, (c) Jalan masuk mampu dilaluikendaraan dengan beban ganda 10 tondan (d) Umur pemakaian minimal 5 tahun.

2. Proses Pembongkaran Sampah

(1) Proses Penimbangan kendaraan, (2)Proses Antrian, (3) Proses bongkaransampah, (4) Proses Pencucian kendaraan

Cell

1 cell : 2.4-9.6 mLebar 1 cel : 3-9 m

01/06/2015

32

Persiapan awal(Pemasangan HDPE)

Penanganan landfill

Timbulnya gas methan pada landfill biasanya terjadidalam 2 tahap, initial rapid degradation denganpuncak produksi gas methan 4-5 tahun dan sloweror decelerated rate yang dapat berlangsung selamabeberapa tahun kemudian.

Untuk menanggulangi emisi methan ke lingkunganakibat proses degradasi sampah pada landfill, upayayang dapat dilakukan:

1. Methane gas flaring (membakar gas methan)dan small scale electricity generation,

2. Organic recovery mengolah material organikpada landfill menjadi kompos

small scale electricity generation

Gas collection

01/06/2015

33

PEMKOT BEKASI 129

PENUTUPAN SAMPAH DENGAN HDPEsel cover with HDPE

PEMKOT BEKASI 130

SKEMATIK LANDFILL GAS FLARINGschematic diagram of landfill gas flaring

TUTUP

cover

LFG

131

PENATAAN SAMPAH DAN PEMASANGAN PERPIPAANcell preparation/trapping and pipe lying

132

KONSTRUKSI LFG

ERECTION OF LFG MONITORING UNIT

PIPING SYSTEM LANDFILL GAS FLARING

01/06/2015

34

PEMKOT BEKASI 133

Kondisi Akhir di TPA SumurBatu

Pengendalian Lindi

Pengolahan dg 2 cara:

1.Resirkulasi lindi

Memanfaatkan penguapan danmemanfaatkan timbunan sampah sbg mediapengolah lindi scr anaerobic.

(untuk controlled landfill dan sanitary landfillyg tidak dimanfaatkan methannya)

2. Pengolahan biologis

a. Kolam Aerasi

b. Lumpur aktif (activated sludge)

Dg resirkulasi lumpur, mikroba berbentuk flok

c. RBC

d. Anaerobic

COD antara 4.000 mg/l - 50.000 mg/l

– Memanfaatkan bakteri non-methanogenic ygmengubah lindi menjadi asam, karbon dioksidadan hidrogen. Golongan kedua adalah bakterimethanogenic yang mengkonsumsi produk daribakteri dipertama dan diubah menjadi gas metana

01/06/2015

1

Permasalahan dan Tujuan

Permasalahan: Air baku tidak memenuhi standard Faktor ekonomi (biaya tinggi) Faktor sosial (kurangnya kesadaran dan

pengetahuan)

Tujuan: Menjadikan air baku yang kurang/tidak

memenuhi standard menjadi air bersih yangmemenuhi standard sesuai denganperuntukannya berdasarkan standardperaturan yang berlaku.

Standard Kualitas Air

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air danPengendalian Pencemaran Air

Kelas Penggunaan

I Air baku untuk air minum

II Prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan airtawar, peternakan, mengairi pertanaman

III Pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, mengairipertanaman

IV Mengairi pertanaman

Karakteristik Sumber AirKarakteristik Air Permukaan Air Tanah

Temperatur Bervariasi, tergantung pada musim Relatif konstan

Kekeruhan Bervariasi, kadang-kadang tinggi Rendah, 0

Warna Akibat lempung, ganggang Akibat asam humus

Kandungan mineral Bervariasi (jenis tanah, curah hujan dll) Relatif konstan

Fe dan Mn (terlarut) Biasanya tidak ada, kecuali dasar danau Ada

CO2 agresif Tidak ada Ada

DO Mendekati jenuh, kecuali air tercemar Rendah

H2S Tidak ada Sering ada

NH4 Ditemui pada air tercemar Sering ditemui

Nitrat Ditemui pada air tercemar Kadang-kadang tinggi

Silika Rendah Sering tinggi

Mikropolutan organik Ada Biasanya tidak ada

Organisma hidup Bakteri, virus, plankton Bakteri, besi

Metoda Pengolahan Air

Pengolahan Fisika

Pengolahan Kimia

Pengolahan Biologi

Perubahan kualitas airterjadi akibat proses fisik

Perubahan kualitas airterjadi akibat reaksi-reaksikimiawi

Perubahan kualitas airterjadi akibat kehadiranmakhluk hidup

01/06/2015

2

Pengolahan Fisik

Penapisan (Screening) :“Screening may be defined as consisting of those processes used toremove grit, heavy solids and floatable material from wastewater by usinggrit settling, coarse screening (bar racks), medium screening andcomminution/grinding”

Screening is a preliminary treatment system that used to protect pumps,valves, pipelines and other appurtenances from damage or clogging bylarge solids or high density materials. It will also remove large particulatematerial, thus reducing loadings on following processes

Clarifier :“Clarifiers are used for solids removal from wastewater, such as rawsewage or highly contaminated raw water supplies. The process providesfor removal of settleable solids and floating material while reducingsuspended solids concentrations to levels suitable for subsequenttreatment”

There are usually two types of clarifier, those are rectangular primaryclarifier and circular primary clarifier. Not only removing settleable solidsand floating materials, clarifier is also used to reduce Total SuspendedSolids (TSS) and Biochemical Oxygen Demand (BOD) and to treat rawwater with high turbidity

Filtration :“Filtration is a treatment used for removal of solids and turbidity with highdegree of efficiency in the case of raw water with low turbidity and color(turbidity up to 50 NTU and color up to 30 units). Taste and odor are alsoremoved in this process. The slower the filtration process, the greater theefficiency of removal process”

There are many types of filter:1. Slow sand filter2. Rapid sand filter3. Membrane filter4. Vacuum rotation filter

01/06/2015

3

Pengolahan KimiaCoagulation :“Coagulation is a process of adding coagulant into raw water that aimed toseparate colloidal (particle size ranges 1 – 100 nm) from water. Manykinds of coagulant are frequently used in the coagulation process, such asaluminium sulfate, ferrous sulfate, ferric chloride, chlorinated copperasand coagulant aid”

Flocculation :“The objective of flocculation is to provide an increase in the number ofcontacts among coagulating particles suspended in water by gentle andlonged agitation. Flocculation follows chemical addition. During agitation,particles collide, producing larger and more easily removed flocs”

There are many different types of flocculators currently in use. Some ofthem are gravel, baffled and horizontal and vertical mechanicalflocculators

Disinfection :“Disinfection is conducted when the raw water contains patogenicbacteria. Disinfection can be done through heating process, chlorination,UV radiation and Ozone radiation. Of those techniques, chlorination in themost popular method employed in disinfection process.”

UV Disinfection :“UV radiation is used to disinfect drinking water as well as wastewater onan increasingly frequent basis as reliable equipment become moreavailable. UV radiation is generated from special low pressure mercury-vapor lamp that produce UV radiation as a result of an electron flowbetween the electrodes in an ionized mercury vapor. The inactivation ofmicroorganisms by UV radiation is based on photochemical reactions inthe DNA molecule that produce reproductive system errors”

Ozone Disinfection :“Ozone is an effective agent for deactivating common forms of bacteria,bacterial spores and vegetative microorganisms, as well as eliminatingharmful viruses. Ozone can also reduce BOD5 and COD. Ozone injectioninto wastewater flow is accomplished by mechanical mixing devices,countercurrent or co-current flow columns, porous diffusers or jetinjectors. Ozone acts quickly and consequently, requires a relatively shortcontact time.”

01/06/2015

4

Chlorination :Chlorination is the most commonly used water and wastewaterdisinfection process worldwide. This process involves the addition ofelemental chlorine or hypochloringe, either calcium or sodium to thewastewater. Chlorine is supplied as a liquified gas under high pressure incontainers as well as tank cars of large sizes. Precaution should be takenwhen handling chlorine gas :1. Chlorine gas is both very poisonous and very corrosive, adequate

exhaust ventilation at floor level should be provided since chlorine gasis heavier than air.

2. Chlorine-containing liquid and gas can be handled in black qroughtiron piping, but chlorine solution is highly corrosive and should behandled in rubber-lined or resistant plastic piping with hard rubberparts where necessary

Disinfection is used to kill harmful organisms, and generally does notresult in sterile water (free of all microorganisms)

Granular Activated Carbon Adsorption :“Granular activated carbon (GAC) adsorption is generally utilized for theremoval of suspended and or colloidal matter in wastewater and theremoval of tastes and odors in water supplies. Generally, applications forwater supply use powdered activated carbon (PAC). GAC can also beused either as a tertiary treatment process in advanced wastewatertreatment plants or as a secondary treatment process.”

PengolahanBiologi

Activated Sludge :“Activated sludge treatment is used to remove dissolved and colloidalbiodegradable organics. The technology is a continuous flow, stirred,biological treatment process with recycling of the biomass. The process ischaracterized by a suspension of aerobic microorganisms maintained in arelatively homogeneous state by mixing and turbulence-induced ordiffused aeration.”

Activated Sludge systems are classified generally as high rate,conventional or extended aeration (low rate), based on organic loading. Inthe conventional activated sludge plant, the wastewater is commonlyaerated for a period of 4 – 8 hours.

01/06/2015

5

Facultative Lagoon :“Facultative lagoons are low cost, highly efficient alternatives forwastewater treatment in tropical and subtropical climates. Lagoons are ofintermediate depth ponds in which the wastewater is stratified into threezones. These zones consist of an anaerobic bottom layer, aerobic lsurfacelayer and an intermediate zone. Stratification is a result of solids settlingand temperature-water density variations.”

In general, the aerobic surface layer serves to reduce odors whileproviding treatment of soluble organic by products by means of anaerobicprocesses operating at the bottom. Sludge at the bottom of the facultativelagoons will undergo anaerobic digestion producing largely carbon dioxideand methane. The photosynthetic activity in the anaerobic lagoon surfaceproduces oxygen diurnally, increasing the dissolved oxygen duringdaylight hours, while surface oxygen is depleted at night.

Pemilihan Metoda PengolahanAir

Kualitas air baku

Kualitas air olahan

-Kandungan unsur-unsur yang ada-Bahan-bahan pencemar yang terkandung didalamnya

-Air Minum-Kegiatan rumah tangga-Pertanian-Perikanan-Peternakan-Dll

Karakteristik air limbahSuhu :Suhu berguna dalam melihat kecenderungan aktivitas-aktivitas kimiawidan biologis, pengentalan, tekanan uap, tegangan permukaan dan nilai-nilai penjenuhan benda-benda padat dan gas. Pengentalan mengatursedimentasi; semakin tinggi suhu, pengentalan berkurang danmengakibatkan peningkatan sedimentasi. Aktivitas biologis meningkatpada suhu kira-kira 60 ºC.. Tingkat oksidasi zat organik jauh lebih besarpada musim panas dibandingkan pada musim dingin. Nitrifikasi dariamoniak secara kasar dilipatgandakan dengan naiknya suhu sampai 10ºC. Pembusukan anaerobik jarang terjadi pada titik beku. Pembusukanpada suhu 27 ºC empat kali lebih besar dibandingkan pembusukan padasuhu 8 ºC.

Kekeruhan:Kekeruhan terjadi umumnya disebabkan adanya zat-zat koloid yaitu zatyang terapung serta terurai secara halus sekali. Hal ini disebabkan olehkehadiran zat organik, lumpur, tanah liat dan zat koloid. Meski kekeruhantidak dapat digunakan sebagai ukuran mengenai jumlah benda-bendapadat yang terapung, namun semakin tinggi tingkat kekeruhan, semakinkuat limbah itu.

WarnaWarna pada air juga menunjukkan kekuatan limbah. Air limbah yang baruberwarna abu-abu. Air limbah yang sudah lama/busuk berwarna gelap.Meski demikian warna tidak dapat menunjukkan secara tegas bahayayang dikandungnya. Artinya, semakin gelap warna air limbah belum tentulebih berbahaya dibandingkan dengan yang lebih jernih.

01/06/2015

6

BauBau air limbah memberikan gambaran yang jelas mengenai keadaan. Baudapat menunjukkan apakah air limbah masih baru atau sudah membusuk.Air limbah domestik yang masih baru hampir tidak berbau. Kebanyakanbau tidak sedap dihasilkan oleh campuran nitrogen, sulfur, fosfor, proteindan bahan organik lainnya. Bau yang paling menyerang adalah bau darihidrogen sulfida (H2S). Konsentrasi suatu zat dapat ditelusuri daribaunya. Konsentrasi kira-kira 0.037 mg/l amoniak dapat menimbulkanbau amoniak yang sedikit menyengat. Konsentrasi 0.0011 mg/l H2Smenyebarkan bau khas telur busuk; 0.0026 mg/l karbon disulfidamenimbulkan bau yang tidak enak. Meski demikian bau yang tidakmenyenangkan tersebut tidak sendirinya mengganggu kesehatanmasyarakat, kecuali apabila bau-bau tersebut keluar dari gas beracun.

NitrogenDalam air limbah kebanyakan nitrogen pada dasarnya terdapat dalambentuk organik atau nitrogen protein dan amoniak. Setingkat demisetingkat nitrogen organik diubah menjadi amoniak dan pada kondisiaerobik, oksidasi amoniak menjadi nitrit dan nitrat.

Amoniak BebasAmoniak bebas disebut juga nitrogen amoniak dihasilkan olehpembusukan secara bakterial zat-zat organik. Air limbah yang masih baruberkadar amoniak bebas rendah dan berkadar nitrogen organik tinggi.Nitrogen amoniak berkurang kadarnya ketika air limbah diolah sedangkankeseimbangannya tercapai.

NitritNitrit merupakan suatu tingkat peralihan dalam proses perubahan zatorganik ke dalam bentuk yang tetap. Nitrit, dengan demikian, tidak dapatdiketemukan dalam air limbah baru kecuali dalam jumalh kecil sekali.Akan tetapi dalam air limbah yang sudah membusuk, nitrit dapat sajalebih banyak ditemukan. Nitrit jarang terjadi dalam konsentrasi yang lebihbesar dari 1 mg/l dalam air limbah. Pengaturan pembagian air limbahyang salah dapat meningkatkan kadar nitrit disamping juga karenamenurunnya nitrat (NO3) menjadi nitri (NO2). Keberadaan nitritmenunjukkan adanya air limbah yang pengolahannya tidak sempurna.

NitratNitrat mewakili produk akhir dari pengoksidasian zat yang bersifatnitrogen. Penentuan nitrat menjadi penting dalam pengolahan air limbah.Air limbah yang diolah secara sempurna menunjukkan kadar nitrat yangtinggi. Pada musim panas/kemarau, dimana berpotensi hilangnya oksigenterlarut dalam air karena proses penguapan, nitrat dapat menyalurkanoksigen gabungannya untuk mencegah dan menghambat terjadinyakondisi anaerobik dan bau busuk. Meskipun nitrat merupakan penunjukstabilitas, kehadirannya yang terlalu tinggi pada saluran air limbah danbak-bak penampung maupun pada danau tidak diinginkan karena dapatmeningkatkan pertumbuhan tanaman air secara drastis.

KhloridaKotoran manusia, khusunya urine, mengandung sejumlah khlorida olehkarena sebagian dari garam yang terdapat di dalam makanan danminuman turut dibuang. Oleh sebab itu, air limbah mengandung kadarkhlorida yang lebih tinggi dari pada di dalam persediaan air kota. Olehkarena khlorida merupakan zat-zat anorganik yang larut, mereka tidakdipengaruhi oleh sedimentasi atau oleh proses-proses biologis. Khloridatetap tidak berubah selama pengolahan sampah dan oleh karena itu nilaiyang kurang lebih sama harus diperoleh pada berbagai tahappengolahan.

Sulfat dan SulfidaPenentuan sulfat jarang sekali diperlukan, kecuali apabila ditemuimasalah-masalah yang menyangkut berkaratnya beton. Sulfidamerupakan hasil-hasil pembusukan zat-zat organik dan juga akibatpenurunan kadar belerang. Pembusukan anaerobik berbagai zat yangmengandung belerang dan penurunan kadar campuran belerang menjadisulfida menghasilkan bau yang tidak menyenangkan.

01/06/2015

7

BODPengujian BOD merupakan pengujian yang penting dalam menentukankekuatan atau daya cemar air limbah. BOD mengukur jumlah zat organikyang kemungkinan akan dioksidasi oleh kegiatan-kegiatan bakteriaerobik.Nilai BOD air limbah kasar sangat berbeda-beda, berkisar 100 mg/l untukair limbah yang sangat encer sampai 600 mg/l atau lebih untuk air limbahterpadu yang berisi beberapa jenis limbah.Pengujian BOD dibatasi oleh beberapa kondisi. Apabila terdapat sedikitsaja jumlah ion logam beracun dalam air limbah, tampaklah nilai BODrendah yang menyesatkan yang disebabkan oleh aktivitas bakteri yangterhambat. Beberapa obat pembasmi bakteri seperti phenol, khlor bebas,cyanida, formaldehyde juga mempunyai akibat yang menekan BOD.Pengujian BOD tidak membedakan antara kebutuhan oksigen yangdisebabkan karena nitrifikasi. Air limbah yang berada dalam keadaannitrifikasi aktif cenderung memperlihatkan BOD tinggi yang menyesatkan.

CODPengujian COD digunakan secara luas sebagai suatu ukuran kekuatanpencemaran limbah domestik maupun industri. Pengujian tersebutdirencanakan untuk mengukur oksigen yang dibutuhkan untukmengoksidasi zat-zat organik pada air limbah.Pengujian ini sangat bernilai terutama jika pengujian BOD tidak dapatditentukan karena terdapatnya bahan-bahan beracun. Selain itu, uji CODsangat singkat yaitu kira-kira 3 jam. Pengujian COD tidak mengadakanperbedaan antara zat organik yang stabil dan yang tidak stabil. Ia tidakdapat memberikan petunjuk tentang tingkat di mana bahan-bahan yangaktif secara biologis dapat diseimbangkan.

DOPengujian oksigen terlarut (DO) penting untuk menjamin keadaan-keadaan aerobik dalam daerah perairan yang menampung zat-zatpencemar dalam bentuk air limbah yang berasal dari instalasipengolahan. Dalam suatu instalasi pengolahan, kehadiran oksigen terlarutmerupakan petunjuk bahwa suatu oksidasi yang amat berarti telahtercapai dengan pengolahan yang digunakan.. Apabila oksigen terlarutterdapat pada perairan yang menampung hasil pengolahan air limbah, halini berarti di perairan tersebut hanya terdapat sedikit gangguan.Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar oksigen terlarut dalam airalamiah adalah: pergolakan permukaan air, luasnya daerah permukaanair yang terbuka bagi atmosfer, tekanan atmosfer dan prosentase oksigendalam udara di sekelilingnya. Daya larut oksigen lebih rendah di dalam airlaut dibandingkan dengan daya larutnya di dalam air tawar, daya larutnyadalam air limbah kurang lebih 95% dibandingkan daya larutnya di dalamair tawar.Oksidasi biologis meninggi bersamaan dengan meningkatnya suhu dankebutuhan akan oksigen juga bertambah. Kondisi ini membawa masalahkarena oksigen jadi paling sedikit dapat dilarutkan di dalam keadaan yangdemikian. Dengan demikian keadaan yang gawat terjadi pada musimkemarau dimana suhu lebih tinggi dan daya larut oksigen menjadi rendah.

pHpH menyatakan intensitas kemasaman atau alkalinitas dari suatu cairanencer dan mewakili konsentrasi ion hidrogen. Skala pH adalah skalalogaritma, bukan skala ilmu-hitung. Apabila pH bertambah dengan satuunit, perubahan itu mewakili pengurangan sepuluh kali lipat dalamkonsentrasi ion hidrogen.

01/06/2015

1

proses pengolahan air

LUAS BOLA=2/8 p d2

=1/4 p d2

VOLUME BOLA=4/(3.8) p d3

=1/6 p d3

01/06/2015

2

Ketika kecepatan menjadi berhenti, vs akan menjadikonstan (vterm), and Fnet = 0:

Jika aliran laminer atau Re kurang dari 200,maka CD 24/Re, and:

0 min 10 min 20 min 40 min

Hitungan pengendapanDari butiran yang seragam

Settling Velocity Rapidly30 min

z =0

z =Z

h(t)

Note: z adalah kedalaman sample air (0 di atas dan Z di bawah);

h(t) adalah jarak endapan partikel diukur dari z=0 dalam waktu t=40 min, dan

dengan besarnya dapat dinyatakan = vterm t. (v =kecepatan)

01/06/2015

3

0 min 10 min 20 min 40 min30 min

1. Pada sembarang t >0, partikel terpisah jadi dua bagian

2. Settling velocity dari partikel dapat dihitung v = h/t .

3. Setelah waktu t, the concentration in the mixture (Cmixed) wouldbe a weighted average of the concentrations in the two layers.So, if h < Z: (Co= initial Concentration)

h

If the computed h is ≥ Z, Cmixed will be zero.

Distance Fallen, h (cm)

Conc.(mg/L)

Velocity(cm/min) 10 min 20 min 40 min

1.5 0.12 1.2 2.4 4.8

5.3 0.70 7.0 14.0 28.0

1.8 2.4 24 48 96

1.4 5.0 50 100 200

0 min 10 min 20 min 40 min

Jika lima jenis partikeldengan kecepatan endap

berbeda2 diuji dalam kolomuji 100cm maka hasilnya

akan berbeda pula

50 cm

0 cm

0 min 10 min 20 min 40 min

Total particle concentration pada sembarang kedalamanmerupakan jumlah konsentrasi seluruh partikel yang ada

pada kedalaman tersebut

C (mg/L)Cin0

z(c

m)

0

50

01/06/2015

4

Efisiensi pengendapan = η

hs

H

Vi

Vo

KESIMPULANYA :

• Maka untuk seluruh partikel menjadi

Cmengendap =

Oleh sebab itu efisiensi total partikel adalah

Jika Δf sangat kecil maka menjadi df sehingga

Serta jika f* , merupakan batasvs dan vcrit , maka integral menjadi

dan

f*

01/06/2015

5

Sehingga seluruh partikelterendap dapat dirumuskan

sebagai berikut

CONTOSOAL

• Suatu kolom pengendapan setinggi 150 cmdipakai untuk mengendapkan partikel diskret.Pada kedalaman 120 cm terdapat titik samplinguntuk mengambil sampel pada waktu tertentu.

• Data tes yang diperoleh adalah sebagai berikut:

• Berapakah % total pengendapan partikel diskretpada kecepatan/over flow rate 0.025 m3/detik-m2 ?

• JAWAB :Hitung kecepatan mengendap v = h/t, sehingga hasilnya

Gambarkan

hubungan

fraksi tersisa

vs

kecepatan

• Hitung jumlah total fraksi yg terendapkan

01/06/2015

6

• Hitung luasan di atas kurva

• Jadi jika kita pakai kecepatan

• Pengendapan 0.025 m/dtk, maka

• Partikel yang mengendap 65 % dari

• seluruh partikel yg ada

v R

0.006 80.00%

0.01 63.62%

0.02 54.85%

0.03 52.04%

0.04 48.02%

0.042 43.76%

0.044 42.25%

0.046 34.18%

0.048 30.27%0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

0 0.0

1

0.0

2

0.0

3

0.0

4

0.0

5

TUGAS KHUSUS

5.1. Perhitungan Bak Sedimentasi

5.1.1. Zona Settling

Kriteria perencanaan:

1. Q = 0,05 m3/dt

2. Jumlah bak = 1 buah

3. Jumlah subbak = 2 buah

4. Panjang subbak = 6m

5. Lebar subbak = 2m

6. Kedalaman = 4m

Perhitungan:

1. Debit (Q)

dtmQ

dtmQ

QQ

subbak

subbak

subbak

totalsubbak

/025,02

/05,0

3

3

=

=

Σ=

Plate settler

2. Waktu tinggal (td)

jamiktddtmmmmtd

QLWHtd

53,0det1920/025,04*2*6

3

==

=

=

96

97

Plate settler

a

w

y h

h (kedalaman plate) = 0,9m a(kemiringan plate) = 60o

w (jarak antar plate) = 0,05m

A

C

3. Panjang plate

my

y

hy

o

04,160sin9,0

sin

=

=

=α

4. Panjang lintasan AC

mAC

mmAC

whAC

oo

07,160tan

05,060sin9,0

tansin

=

+=

+=αα

5. Kecepatan mengendap partikel (Vs)

dtmVsik

mVs

tdhVs

/00047,0det19209,0

=

=

=

6. Kecepatan horizontal (Vo)

dtmVodtmVo

VsVo

/000235,0/00047,0*5,0

*)7,05,0(

==

−=

98

Dari hasil Vs, diplotkan ke grafik diameter partikel (Reynold, 226) didapatkan

diameter partikel= 4.10-3 cm

Dari hasil Vs/Vo, diplotkan ke grafik % removal (Fair Geiyer and Okun, 25-14)

didapatkan % removal sebesar 79% best performance

7. Radius hidrolis (R)

022,02

60sin*05,02

sin

=

=

=

R

mR

wR

o

α

8. Luas area settling (A)

mppanjangm

mppanjang

lAppanjang

mlebarmA

mmm

dtmdtmA

whw

VoQA

oo

75,5)(2

5,11)(

)(

25,11

)60sin*05,0()60cos*9,0(05,0

/000235,0/025,0

)cos()cos(

2

3

2

=

=

=

==

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

=

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

=αα

9. Kecepatan Horizontal (Vh)

dtmVh

dtmVh

AQVh

o

/00251,060sin5,11/025,0

sin3

=

=

=α

99

10. Jumlah settler (n)

[ ]

buahn

mmn

wpn

dpn

o

o

116

1

60sin05,0

60sin*75,5

1sin

sin

1sin

=

+

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

=

+=

+=

α

α

α

11. Bilangan Reynold (NRE)

53,6110*8975,0

022,0*/00251,06

=

=

=

−

RE

RE

RE

N

dtmN

VoRNν

12. Bilangan Froud (NFR)

<2000………OK!

5

2

2

2

10*92,2022,0*/81,9)/00251,0(

−=

=

=

FR

FR

FR

Ndtm

dtmN

gRVoN

>10-5 ……….OK!

5.1.2. Zona Inlet

Kriteria perencanaan:

1. Berupa pipa dengan panjang L= 54m

2. Q = 50 l/dt = 0,05 m3/dt

3. ∅pipa inlet = 30 cm = 0,3 m

100

Perhitungan:

1. Luas Penampang (A)

2

2

2

071,0

3,0**4141

mA

mA

DA

=

=

=

π

π

2. Kecepatan (V)

dtmVm

dtmV

AQV

/7,0071,0

/05,02

3

=

=

=

(0,3-2,5) m/dt……….. OK!

3. Headloss (hf)

mhfmmdtmhf

DCQLhf

may

may

may

87,23,0*130*2785,0

54*/05,0

**2785,085,1

63,2

3

85,1

63,2

=

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

mhfdtm

dtmhf

gVkhf

2,1/81,9*2)/7,0(6,9

2

min

2

2

min

2

min

=

=

=

mhf

mmhf

hfhfhf

total

total

maytotal

07,42,187,2

min

=+=

+=

101

5.1.3. Zona Sludge

Kriteria perencanaan:

1. Beban Ss = 1000mg/l

2. Panjang = 6m

3. Lebar = 2m

4. Kedalaman = 2m

5. ∅pipa penguras = 30cm = 0,3m

6. ρs = 1200 kg/m3

Perhitungan :

1. Solid yang mengendap (S)

3/790/790/1000*%79

*%

mgrlmgSlmgS

bebanSsremovalS

==

==

2. Berat solid (Ws)

hrkgdtkgdtgrWsdtmmgrWs

QSWs

/4.1706/01975,0/5,39/025,0*/790

*33

====

=

3. Volume sludge (Vsl)

hrmVslmkg

hrkgVsl

removalSssWsVsl

/64.179,0*1,1*/1200

/4.1706%**

3

3

=

=

=ρ

102

4. Dimensi ruang lumpur (V)

3

22

22

07.8

)))3,0(*41(*)6*2())3,0(*

41()6*2((*2*

31

))41(*)*()

41()*((

31

)'*'(31

mV

mmmmmmmV

DLPDLPhV

AAAAhV

=

+=

+=

+=

ππ

ππ

5.1.4. Zona Outlet Kriteria perencanaan :

1. Panjang limpahan = 18,8 m

2. ∅pipa outlet = 30cm = 0,3m

3. grafitasi

Perhitungan :

1. Tinggi air di atas pelimpah (h)

cmmhdtmm

dtmh

gPCdQh

3,1013,0/81,9*2*4,9*6,0*2

/025,0*3

2***23

2

323

23

==

=

=

2. WLR

mdtmWLRm

dtmWLR

PQWLR

/003,08.18

/05,0

3

3

=

=

=

103

3. Luas penampang pipa outlet (A)

2

2

2

071,0

)3,0(*4141

mA

mA

DA

=

=

=

π

π

4. Cek kecepatan (V)

dtmVm

dtmV

AQV

/7,0071,0

/05,02

3

=

=

=

(0,3-2,5) m/dt……….. OK!

104

105

106

1

DETAIL DESAIN SLUDGE THICKENER Kriteria Perencanaan : 1. Konsentrasi sludge solids dari proses di bak pengendap I : Primary dan waste activated sludge = 3 - 8 % 2. Konsentrasi sludge solids dari proses di bak pengendap II : Primary dan waste activated sludge = 0.5 - 1 % 3. Konsentrasi sludge solids dari proses di gravity thickener : Primary dan waste activated sludge = 2 - 8 %

4. Hydraulic loading = 4 - 10 m3/m2 .hari

5. Solid loading (SL) = 25 - 80 kg/m2 .hari 6. Solid capture = 80 - 90 % 7. Kemiringan bak = 1 : 4 - 1 : 6 8. Sludge Volume Ratio (SVR) = 0.5 - 3 hari Direncanakan : 1. Jumlah bak = 2 buah 2. Lumpur yang masuk ke thickener berasal dari bak pengendap I dan bak pengendap II Dari Bak Pengendap I - Berat solid = Berat solid x jumlah BP I = 1119.744 x 2 = 2239,48 kg/hari - Ss (lumpur) = 1,02 - % solid = 5 %

- Volume lumpur = Berat solid / (rair x Ss x % solid)

= 43,911 m3 /hari - Volume solid = % solid x volume lumpur

= 2,196 m3 /hari - Berat lumpur = (100/5) x berat solid = 44789,6 kg/hari - Volume air = volume lumpur - volume solid

= 41,716 m3 /hari Dari Bak Pengendap II - Berat solid = Berat solid x jumlah BP II = 7457,67 kg/hari - Ss (lumpur) = 1,005 - % solid = 1 %

- Volume lumpur = Berat solid / (rair x Ss x % solid)

= 742,057 m3 /hari - Volume solid = % solid x volume lumpur

= 7,421 m3 /hari - Berat lumpur = (100/5) x berat solid = 745767 kg/hari - Volume air = volume lumpur - volume solid

2

= 734,636 m3 /hari Sehingga : - Berat solid total = 9697,15 kg/hari

- Volume lumpur total = 785,968 m3 /hari

- Volume solid total = 9,616 m3 /hari - Berat lumpur total = 790557 kg/hari Perhitungan : 1. Lumpur yang keluar dari sludge thickener : - Kadar solid = 5 % - Kadar air = 95 % - volatile matter = 70 % - fixed solid = 30 % - spesific gravity fixed solids (Sf) : Sf = 2,5 - spesific gravity volatile solids (Sv) : Sv = 1 Sehingga : 1 / Ss = (0.3 / 2.5 ) + (0.7 / 1.0) Ss = 1,22 Spesific gravity solids = 1,22 - Ss lumpur di thickener (S) : 1 / S = (kadar solid / Ss solid campuran) + (kadar air / Ss air) S = 1,01

- r lumpur di thickener = Ss lumpur x r air

= 1009,08 kg/m 3 2. Berat lumpur = 100/5 x berat solid total = 193943 kg/hari 3. Volume lumpur = Berat lumpur / r lumpur

= 192,198 m3 /hari 4. Volume lumpur yang direduksi = (volume lumpur total awal - akhir) volume lumpur total awal = 0,80

= 80 %, (80-90)% OK

5. Volume air = vol lumpur - vol solid yg masuk thickener

= 182,58 m3 /hari 6. Debit air yang keluar dari thickener = vol air masuk - vol air di thickener

= 776,352 m3 /hari 7. Dimensi thickener : - Berat solid total = 9697,15 kg/hari Berat solid tiap bak = 4848,58 kg/hari

- Solid loading direncanakan = 40 kg/m2 .hari - Luas permukaan (As) : As = Berat solid / solid loading

= 121 m 2

3

- Diameter thickener (D) :

D = (4 . A / p) 1/2 = 12,4 m - Kedalaman rencana (h) = 3,5 m - Kedalaman di tengah bak dengan kemiringan 1 : 6 (d) : d = h + (1/2 D x 1/6) = 5 m 8. Volume thickener = A x h

= 424,25 m 3 9. Cek Sludge Volume Ratio (SVR) : SVR = vol thickener / vol air influen = 0,55 hari OK (kriteria : 0.5 - 3 hari)

DETAIL DESAIN AEROBIC SLUDGE DIGESTER Kriteria perencanaan : 1. Solid retention time (SRT) : - standart rate = 30 - 60 hari - high rate = 10 - 20 hari 2. Sludge loading :

- standart rate = 0.64 - 1.6 kg VS/m3 .hari

- high rate = 2.4 - 6.41 kg VS/m3 .hari 3. Volume kriteria (primary sludge + waste activated sludge) :

- standart rate = 0.06 - 0.08 m3 /kapita

- high rate = 0.02 - 0.04 m3/kapita

4. Sludge feed solids concentration (primary + waste activated sludge) : - standart rate = 2 - 4 % - high rate = 4 - 5 % 5. Digested solids underflow concentration : - standart rate = 4 - 6 % - high rate = 4 - 6 % 6. Diameter = 20 - 125 ft Diketahui : 1. Karakteristik lumpur sebelum didigest : - berat solid = 9697,152 kg/hari - berat lumpur = 193943,0 kg/hari - kadar solid = 5 % - kadar air = 95 % - volatile matter = 70 % - fixed solid = 30 % - spesific gravity fixed solids (Sf) : Sf = 2,5 - spesific gravity volatile solids (Sv) :

4

Sv = 1 2. Karakteristik lumpur setelah didigest : - kadar solid = 10 % - kadar air = 90 % - volatile matter = 70 % (destroyed) - spesific gravity fixed solids (Sf) : Sf = 2,5 - spesific gravity volatile solids (Sv) : Sv = 1 Perhitungan : 1. Spesific gravity rata-rata solid sebelum didigest (Ss) : 1 / Ss = (0.3 / 2.5 ) + (0.6 / 1.0) Ss = 1,22 2. Spesific gravity lumpur sebelum didigest (S) : 1 / S = (0.05 / 1.22) + (0.95 / 1) S = 1,01 3. Volume lumpur sebelum didigest (Vb) :

Vb = berat solid / (rair . S . kadar solid)

= 192,198 m3 /hari 4. Persentase dari volatile matter setelah didigest : total volatile solid = 2036,4 kg setelah digestion total solid setelah = 4945,5 kg digestion % volatile matter = x 100 % total volatile solid setelah digestion total solid setelah digestion = 41 % 5. Spesific gravity rata-rata solid pada digested sludge (Ss) : 1 / Ss = (0.59 / 2.5) + (0.41 / 1) Ss = 1,55 (digested solids) 6. Spesific gravity lumpur pada digested sludge (S) : 1 / S = (0.1 / 1.55) + (0.9 / 1) S = 1,04 7. Volume digested sludge (Vds) :

Vds = berat solid setelah digestion / (rair

. S . kadar solid)

= 47,710 m3 /hari 8. Persentase reduksi volume lumpur setelah digestion : reduksi = 75,18 % 9. Volume digester (V) : V = [Vf - 2/3(Vf - Vd)] . T dimana :

V = volume digester (m3 )

Vf = volume lumpur yang ditambahkan tiap hari (m3

/hari)

= 192,198 m3 /hari Vd = volume digested sludge yang diremoval tiap hari

5

(m3 /hari)

= 192.198 - 47.710 = 144,5 m3 /hari t = digestion time (hari) = 15 hari

V = 2406 m 3 10. Dimensi tangki (D) : Direncanakan : - Jumlah unit = 2 buah

- Vol tiap unit = 1203 m 3 - digester berbentul lingkaran (circular) dengan : kedalaman (h) = 4 m Sehingga : Luas (A) = Vol tiap unit / h

= 301 m 2

D = (4 . A / p) 1/2 = 19,6 m

= 64,2 ft OK (20 - 125) ft

11. Cek solid loading (SL) : SL = (berat total solid / jumlah tangki) / vol tiap tangki

= 4,031 kg VS/m3 OK .hari

(2.4 - 6.41) kg VS/m3 .hari Kesimpulan bahwa setelah proses digestion, maka : - berat solid = 4945,5 kg/hari - berat volatile = 2036,4 kg/hari - berat fixed = berat solid - berat volatile = 2909 kg

- volume lumpur = 47,710 m3 /hari - volume solid = 10% x vol. Lumpur

= 4,771 m3 /hari - volume air = volume lumpur - volume solid

= 42,939 m3 /hari - berat lumpur = 100/10 x berat solid = 49455,48 kg/hari 12. Produksi gas :

Volume CH = 4 (5.62)[(So - S) - 1.42 Px ] ………(1) dimana :

Volume CH = 4 volume dari gas methana yang diproduksi pada kondisi

standar, 0oC dan 1 atm (ft3 /hari) 5,62 = theoretical conversion factor untuk sejumlah gas methana

yang diproduksi dari konversi lengkap 1 lb BODL

menjadi

gas methana dan karbon dioksida

(ft3 CH4/lb BODL oxidized)

So = ultimate BODL di influen (lb/hari)

6

S = ultimate BODL di efluen (lb/hari))

P = x jumlah volatile solid yang diproduksi setiap hari (lb/hari) = 2036,4 kg/hari = 4489,452 lb/hari Sedangkan :

P = x ……….. (2) Y (So - S)

1 + kd . q c dimana : Y = yield coefficient (lb/lb)

= 0,05 lb cells/lb BODL utilized

k = d endogenous coefficient (/hari) = 0,03 /hari

q = c mean cell-residence time (hari)

= 10 hari (pada suhu operasi 35o C) Dari rumus (2), diperoleh : So - S = 116725,75 lb/hari Sehingga dari rumus (1), dapat dihitung :

Volume CH = 4 620171,1 ft 3

= 17561,38 m 3 Karena digester gas adalah sekitar 2/3 methana, maka total volume gas :

volume gas = Volume CH4 / 0.67

= 26211,02 m 3 13. Kebutuhan panas a. Heating required untuk lumpur

H = berat lumpur x Cp (T2 - T1 ) dimana : berat lumpur = 193943,0 kg/hari H = heat required (joule/hari)

C = p spesific heat of sludge, sama dengan untuk air = 4200 joule/kg

T = 2 digestion temperature (o C)

= 35 o C

T = 1 temperatur dari thickened sludge (o C)

= 10 o C sehingga : H = 2,04E+10 joule/hari b. Kehilangan panas dari digester

q = U . A . (T2 - T1 ) dimana : q = kehilangan panas (W)

U = overall coefficient of heat transfer (W/m2 . o C)

A = cross-sectional area dimana kehilangan panas terjadi (m2)

7

T = 2 suhu di dalam digester

T = 1 suhu di luar digester - Luas area dari dinding, alas (lantai) dan atap (atas) Diketahui : Diameter = 19,6 m Side depth = 4 m Center depth = 6 m Sehingga : Area dinding = p . D . side depth

= 245,84 m 2

Area alas = p . center depth . [center depth2 + (1/2. side depth)2]

1/2

= 119,15 m 2

Area atap : U = p . center depth 2

= 113,04 m 2 - kehilangan panas tiap area Diketahui :

Area dinding : U = 0,12 Btu/ft2.o = F 0,68082 W/m2.o

C

T = 2 35 o C

T = 1 0 o C

Area alas : U = 0,15 Btu/ft2.o = F 0,851025 W/m2.o

C

T = 2 35 o C

T 1 5 o C

Area atap : U = 0,16 Btu/ft2.o = F 0,90776 W/m2.o

C

T = 2 35 o C

T = 1 -5 o C Sehingga : q (dinding) = 5857,95 W q (alas) = 3042,11 W q (atap) = 4104,53 W q total = 13004,58 W = 1,12E+09 joule/hari Total kebutuhan panas untuk digester (Q) : Q = H + q total = 2,15E+10 joule/hari 14. Dimensi tangki gas :

- volume gas total = 26211,02 m 3 - kapasitas tangki = 40 % (kriteria)

= 10484,41 m 3 - direncanakan : jumlah tangki = 6 unit

kapasitas tiap tangki = 1747,401 m 3 (gas tersimpan dalam tangki bertekanan) - tinggi tangki rencana = 8 m

8

- diameter tangki = [4 . (Vol / h) / p] 1/2 = 16,7 m

DETAIL DESAIN SLUDGE DRYING BED Kriteria perencanaan :

1. Tebal lapisan media = 200 -300 mm

2. Lebar bed = 6 m 3. Panjang bed = 6 - 30 m Direncanakan : 1. Tebal lapisan media = 250 mm 2. Tebal cake di bed = 0,5 m 3. Lebar bed = 6 m 4. Waktu pengeringan (T) = 10 hari 5. Berat air di dalam cake sludge = 60 % berat solid (Pi) 6. Jumlah bed rencana (n) = 2 unit Kondisi lumpur yang keluar dari anaerobic sludge digester : 1. Kadar air = 90 % (P) 2. Kadar solid = 10 % 3. Berat solid = 4945,55 kg/hari

4. Volume air = 42,939 m3 /hari Perhitungan : 1. Volume cake dari solid (Vi) : Vi = V air . (1 - P) 1 - Pi

= 10,7 m3 /hari 2. Dimensi bed Kapasitas bed (V) = Vi . T n

= 53,67 m3 Luas bed (A) = V / tebal cake di bed

= 107,35 m 2 Sehingga : Lebar = 6 m Panjang bed = A / lebar

= 17,9 m OK (6 - 30) m

3. Tebal cake di bed = 0,5 m terdiri dari : - h lumpur = 0,25 m - h pasir = 0,15 m - h gravel = 0,1 m freeboard rencana = 0,2 m Sehingga : H total = h lumpur + h pasir + h gravel + fb

9

= 0,7 m 4. Desain bak - tiap bak terdiri dari 1 drainage lateral line - letak pipa memanjang - slope pipa = 2 % - diameter pipa = 100 mm a). Letak pipa = Lbak / 2 = 3 m b). Jarak pipa dari dinding (S) : Lebar tempat pipa = 150 mm (rencana) S = lebar bak - lebar tempat pipa 2 = 2,925 m c). Kedalaman sentral (h sentral) : Slope = 0,02 Slope = h sentral / L dimana L = S

h sentral = Slope x S

= 0,0585 m = 5,85 cm = 6 cm maka kedalaman bak dari sentral pipeline : Hsentral = H total + h sentral = 0,76 m