O&M IPAL -PAPLC-C

OPERASI DAN PEMELIHARAAN IPALOleh : Sugeng Abdullah

1. PendahuluanIPAL (= Instalasi Pengolahan Air Limbah) yang ada pada umumnya merupakan

gabungan dari proses pengolahan air limbah secara fisik-mekanik, kimia dan biologi. Pengolahan air limbah secara fisik- mekanik dan kimia pada dasarnya sama dengan pengolahan air bersih sebagaimana telah disampaikan pada kuliah terdahulu (Semester III). Pengolahan air limbah secara biologi yang banyak dijumpai adalah proses lumpur aktif.

Proses lumpur aktif adalah merupakan salah satu bentuk pengolahan air limbah secara biologi. Sekitar tahun 1880, telah dikenal bahwa air limbah yang diaerasi dapat mereduksi bau dan menurunkan kadar polusi serta menghasilkan lumpur ( Veenstra S & Polpraset C, 1995). Lumpur yang dihasilkan dirangsang agar dapat menguraikan air limbah secara biologis. Lumpur inilah yang kemudian dikenal dengan lumpur aktif.

Fenomena lumpur yang dapat menguraikan air limbah menjadi bersih ini, kemudian dikembangkan menjadi metode pengolahan air limbah dengan proses proses umpur aktif. Proses lumpur aktif modern pertama kali dikembangkan di Inggris pada tahun 1914, oleh Ardern dan Lockett (Metcalf & Eddy, 1979)

Pengolahan dengan proses lumpur aktif adalah sistem pengolahan air limbah dengan menggunakan bakteri aerobik yang dibiakkan dalam tangki aerasi. Tujuannya adalah untuk menurunkan karbon atau organik nitrogen. Dalam hal menurunkan organik karbon, bakteri yang berperan adalah bakteri heterotrophic. Sumber energi berasal dari oksidasi senyawa organik dan sumber karbon adalah dari organik karbon. Organik karbon biasanya diukur dengan besarnya BOD dan COD. Selanjutnya BOD dan COD ini, dalam lingkup pengolahan biologis disebut sebagai substrat.

Reaksi oksidasi dan sintesis sel adalah sebagai berikutCHONS + O2 + Nutrien CO2 + NH3 + C5H7NO2 + hasil akhir(Zat organik) (sel baru)

Sintesis / respirasi : bakteri

C5H7NO2 + 5O2 --- 5CO2 + 2H2O + NH3 + Energi113 1601 1,42

Bahan organik dalam air buangan akan diuraikan oleh jasad renik / mikroorganisme menjadi karbon dioksida, amonia dan sel baru serta hasil lain berupa lumpur (sludge). Bakteri juga perlu respirasi dan melakukan sintesa untuk kelangsungan hidupnya. Pada reaksi respirasi terlihat bahwa ultimate BOD untuk sel sebesar 1,42 kali konsentrasi sel. Dengan kata lain 1 unit biomassa yang dioksidasi membutuhkan 1,42 unit O2 (Benefild L.D. & Randal CW, 1980).

Bakteri atau jasad renik yang ada dalam lumpur aktif adalah termasuk gram negatip dari berbagai genus (Metcalf & Eddy, 1979) yaitu antara lain : Pseudomonas,

Sugeng Abdullah (2007), O & P IPAL, Hlm - 1

Zoagloea, Achromobacter, Flvobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium dan dua bakteri nitrifikasi yakni Nitrosomonas dan Nitrobacter. Terdapat pula beberapa organisma filamentous antara lain seperti Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicathrix , Geotrichum, Lyngbya dan lain-lain.

Pada daerah dekat effluent terdapat beberapa jenis protozoa yang berfungsi sebagai pembersih (polisher). Protozoa makan bakteri yang tak menggumpal dan tersebar dalam air, sedangkan rotifera makan flok biologis berukuran kecil yang tidak mengendap. Disamping berfungsi sebagai polisher, protozoa juga dapat berfungsi sebagai indikator dalam proses lumpur aktif.

Didalam bak aerasi terdapat berbagai organisma, salah satu diantaranya adalah protozoa. Menurut K. Mudrack & S. Kunst (1981), beberapa protozoa yang terdapat pada bak aerasi dapat digunakan sebagai indikator proses lumpur aktif, antara lain adalah : Zooflagellates, Amoebae, Cilliates (antara lain : Colpidium campylum, paramecium caudatum, Apisdisca costata, Euplotes affinis, Vorticella spp, carchesium polypinum, Opercularia coarctata), dan Suctoria. Disamping protozoa, dalam lumpur aktif sering juga terdapat jasad multiseluler antara lain Rotifera, larva serangga, Nematoda dan bangsa udang (Crustacean).

Zooflagellates dari klas Mastiophorae, terutama Bodo spp. dan Trigonomonas, apabila hadir dalam bak aerasi dalam jumlah yang mendominasi, hal tersebut menunjukan suatu kondisi anaerobik. Dengan demikian juga menunjukan bahwa sistem aerasi berjalan tidak sesuai dengan kriteria yang diharapkan. Amoebae biasanya hadir pada fase star up atau pada kondisi beban yang berat (over loading). Sebaliknya spesies Testate amoebae selalu hadir pada kondisi beban organik yang sangat kecil.

Keberadaan Cilliates dapat menunjukan kondisi sock loading karena adanya unsur toksik, atau kondisi over loading atau defisiensi oksigen. Pada kondisi optimal jumlah Cilliates berkisar antara 2000 – 100.000 sel /ml. Bila kondisi mendadak menurun secara drastis, menunjukan adanya unsur toksik dalam air limbah. Berbagai spesies Cilliates dapat merupakan indikator spesifik terhadap kondisi sistem aerasi pada suatu bak aerasi.

Colpidium campylum jika hadir dalam jumlah yang besar menunjukan kondisi suplai oksigen tidak baik atau kondisi over loading. Paramecium caudatum menunjukan bahwa pada proses lumpur aktif terjadi kondisi pembebanan dibawah normal (under normal loading). Asidisca costata, apabila tiba–tiba menghilang, menunjukan bahwa kandungan oksigen terlarut < 2 mg/L. Sebaliknya bila keberadaanya tetap, hal tersebut menunjukan kondisi aerasi cukup baik. Demikian juga Euplotes affinis, kehadiranya menunjukan suplai oksigen yang bagus.

Keberadaan Vorticella spp, khususnya Vorticella microstoma menunjukan kondisi miskin oksigen atau kondisi pembebanan berat. Sedangkan Vorticella convallaria dan Vorticella campanula, kehadirannya menunjukan pembebanan normal dan ini menunjukan juga bahwa suplai oksigen dalam kondisi baik. Carchesium polypinum keberadaanya selalulu berhungan dengan Vorticella. Opercularia coarctata juga merupakan ciliata yang merupakan indikator suplai oksigen yang baik bila terdapat dalam bak aerasi. Sedangkan Suctoria dapat merupakan indikator pembebanan sangat ringan (lightly loading).

Dari uraian diatas, keberadaan protozoa dalam proses lumpur aktif, dapat dikemukakan sebagai berikut :


- Pembebanan berat (Highly loaded plants). Biasanya terdapat flagelata atau amoeba.- Pembebanan normal (Normal loaded plants). Biasanya terdapat spesies ciliata

antara lain : : Vorticella convallaria, Opercularia coarctata, , Euplotes affinis dan Apisdisca costata.

- Pembebanan ringan ( lightly loaded / under loaded plants). Biasanya terdapat rotifera dan sedikit protozoa.

Proses lumpur aktif intinya terdiri dari dua tangki, yakni bak aerasi dan bak pengendap (clarifier). Pada bak aerasi terjadi penguraian zat organik secara biokimia oleh jasad renik aerob dengan suplai oksigen yang cukup. Bak pengendap berfungsi untuk memisahkan lumpur aktif (biomassa) yang berasal dari bak aerasi. Lumpur aktif yang mengendap sebagian dikembalikan lagi ke bak aerasi dan sebagian yang lain di buang.

Modifikasi pada proses lumpur aktif, terutama dilakukan dengan merubah konfigurasi sistem inlet, merubah konfigurasi sistem aerator, merubah parameter F/M, umur lumpur, merubah suplai udara dengan oksigen murni. Proses lumpur aktif yang telah dimodifikasi antara lain : Step aerasi; Tapered aeration; Contact stabilisasi; Pure oxygen; Oxydation ditch; Hight rate aeration dan extended aeration.

Pada prakteknya proses lumpur aktif adalah merupakan suatu pengolahan air limbah, dimana air limbah bersama lumpur aktif masuk dalam bak aerasi, kemudian diaerasi terus menerus. Air limbah (zat organik) akan dioksidasi oleh jasad renik menjadi gas karbon dioksida dan sel baru. Banyaknya gas dan sel baru yang terbentuk mengikuti persamaan reaksi oksidasi dan sintesis sel seperti diuraikan diatas. Jumlah sel baru dalam tangki aerasi akan terus bertambah. Disisi lain sel-sel yang tua akan mati, namun demikian jumlah sel baru yang terbentuk harus jauh lebih besar dari sel yang mati. Hal ini untuk memungkinkan terjadinya positivenet growth ( sel terus bertambah)

Dalam siklus hidupnya , sel mikrorganisme mengalami 4 fase yaitu :- Fase Lag : yakni merupakan fase adaptasi bagi mikroorganisme untuk menyesuaikan

diri dengan lingkungan yang baru. Biasanya fase ini terjadi pada tangki buffer / tangki penyelaras.

- Fase pertumbuhan : dalam fase ini mikroorganisme tumbuh dan berkembang secara ekponensial apabila fase lag dapat dilalui dengan berhasil. Fase pertumbuhan ini terjadi pada tangki aerasi / reaktor.

- Fase stasioner : pada fase ini mikrorganisme tidak mengalami perkembang biakan karena persediaan nutrien sudah hampir habis digunakan pada fase pertumbuhan. Fase ini terjadi pada tangki aerasi.

- Fase kematian : setelah nutrien benar-benar habis, mikroorganisme akan mengoksidasi diri sendiri dan tidak menghasilkan sel baru dan akhirnya akan mati. Fase ini terjadi pada bak clarifier.

Prinsip pengolahan biologis adalah memanfaatkan aktivitas mokroorganisme pada fase pertumbuhan seperti dimaksud diatas. Nutrien yang berupa bahan-bahan organik dapat tereduksi dengan cepat untuk keperluan pertumbuhan sel yang bersifat ekponensial. Akibatnya nutrien (bahan organik) akat cepat habis, dan selanjutnya sel akan mengalami kematian.

Agar dapat berlangsung dengan sukses pada fase pertumbuhan (dalam pengolahan air limbah), perlu optimalisasi fase lag. Optimalisasi fase lag adalah dengan menciptakan kondisi luar yang mendukung kehidupan mikroorganisme, misalnya : pengendalian pH,


temperatur dan suplai oksigen yang mencukupi. Oleh karena itu pemantauan pH, temperatur dan DO pada tangki aerasi sangat penting untuk dilakukan (Muslimin, LW, 1995).

2. Parameter Penting Dalam Proses Lumpur Aktif

Pada dasarnya pengawasan (dan evaluasi) terhadap proses lumpur aktif, intinya adalah agar kinerja proses lumpur aktif tersebut dapat berjalan sesuai dengan kriteria yang direncanakan. Dengan evaluasi ini diharapkan dapat diketahui parameter-parameter tertentu yang tidak sesuai, untuk kemudian diadakan tindakan korektip. Garis besar pengawasan kinerja dimaksud prinsipnya adalah : melakukan pemeriksaan dan menjaga konsentrasi oksigen terlarut air limbah pada bak aerasi, serta pengaturan jumlah lumpur yang diresirkulasi atau jumlah lumpur yang dibuang.

Disamping itu, sering juga dipakai parameter lain untuk pengawasan kinerja tersebut, yaitu dengan kriteria pembebanan (loading criteria). Kriteria pembebanan itu adalah F/M ratio dan umur lumpur (c). MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) juga digunakan sebagai parameter kontrol terhadap proses lumpur aktif. Pada beberapa instalasi IPAL dengan proses lumpur aktif, kadang juga dipakai parameter oxygen uptake rate (OUR) untuk pemantauan dan pengawasannya.

Beberapa parameter penting untuk keperluan pengawasan / evaluasi dimaksud adalah sebagai berikut :

a. F/M Ratio, yaitu : perbandingan antara substrat (F : food ) terhadap mikroorganisme (M). Dalam proses lumpur aktif convensional , dapat berjalan dengan baik apabila F/M ratio berkisar 0,2 – 0,6 kg BOD/kg MLSS.

Bahan organik yang masuk dalam instalasi pengolahan air limbah secara biologis, merupakan makanan bagi mikroorganisme. Perbandingan jumlah makanan (zat organik) dengan jumlah mikroorganisme dalam air limbah dapat dilihat dari F/M ratio. Menurut Veenstra,S & Polpraset, C (1995), F/M ratio atau SLR (Sludge Loading Rate) adalah beban BOD harian yang masuk (Food = F) dibagi dengan biomassa (Mikroorganisme = M) pada bak aerasi. F/M ratio menunjukan kecepatan oksidasi biologis sebanding dengan volume biomassa yang terbentuk. F/M ratio juga dapat menunjukan efisiensi removal BOD, derajat endogenous respiration, derajat nitifikasi yang terjadi, kebutuhan oksigen dan kemampuan pengendapan flok biomassa.

Secara teoritis F/M ratio berbanding terbalik dengan umur lumpur. Menurut Marais (Veenstra,S & Polpraset, C, 1995), menunjukan bahwa F/M ratio lebih bermanfaat daripada umur lumpur.Alasannya adalah MLSS tidak dapat dijadikan parameter operasional, apabila ternyata hanya bagian yang menguap (Volatile = MLVSS) saja yang aktif pada MLSS didalam menguraikan air buangan secara biologis. MLVSS ini tidak bisa dihitung secara tepat / tidak sama pada setiap bangunan IPAL.F/M ratio dirumuskan sebagai berikut :

F/M = Q. So V .X Dimana : Q = debit air limbah yang diolah ( L3/T)


So = konsentrasi substrat ( mg BOD/L)X = konsentrasi mikroorganisma ( mg VSS/L)V = volume tangki aerasi ( L3)

b. SVI (Sludge Volume Index) atau indek volume lumpur yaitu volume sludge yang mengendap 30 menit dalam 1 liter sampel dibagi berat sludge kering per satu liter sludge. Proses lumpur aktif akan berjalan dengan baik bila nilai SVI diantara 35 -100 ml/g (Sundstorm DW & Klei HE, 1979) atau menurut Clark JW at.al. (1977). Bila SVI > 200 ml/g , lumpur tidak bisa mengendap karena terjadi kondisi bulking. SVI ini sangat berguna untuk kontrol proses lumpur aktif terutama untuk menentukan banyaknya lumpur yang harus diresirkulasi ke tangki aerasi ( rasio resirkulasi). Formula SVI adalah sebagai berikut :SVI = Vs

X (mg/l) x 10 -3 g/mg Dimana : SVI = sludge volume index (ml/g)

Vs = volume lumpur yang mengendap setelah 30 menit (ml)X = MLSS (mg/l)

c. Rasio resirkulasi (R), yaitu perbandingan antara debit lumpur yang dikembalikan ke tangki aerasi terhadap debit air limbah yang diolah. Rasio resirkulasi dalam pengolahan proses lumpur aktif konvesional berkisar 0,25 – 0,5. Pada reaktor kecil rasio resirkulasi ini dapat lebih besar yakni 0,75 – 1,50. Rumus Ratsio resirkulasi adalah :R = Qr / Q

Dimana R = rasio resirkulasiQr = debit lumpur dari clarifier yang diresirkulasi (m3/dt)Q = debit air limbah yang diolah (m3/dt).

d. Umur lumpur (c), yaitu jumlah massa mikroorganisme sebagai lumpur aktif dibagi jumlah massa mikroorganisme yang dibuang setiap satuan waktu. Umur lumpur, sering juga disebut sebagai Solid Retention Time (SRT), atau Biological Sludge Retention Time (BSRT), yaitu merupakan perkiraan rata-rata waktu tinggal lumpur biologis dalam reaktor ( Mean Cell Residence Time = MCRT). Berdasarkan pengalaman, operator IPAL dengan proses lumpur aktif konvensional, menemukan bahwa umur lumpur (c) berkisar antara 3 – 14 hari (Sundstrom, DW dan Klei, HF, 1979).

Apabila c < 3 hari , lumpur biomassa yang terjadi tidak kompak, sehingga sukar untuk mengendap. Hal ini menyebabkan “Bulking Sludge”. Sebaliknya apabila c > 14 hari , menyebabkan partikel flok menjadi terlalu kecil dan fraksi kehidupan sel dalam biomassa menjadi rendah.

Umur lumpur yang kecil, berkaitan dengan jumlah sel (MLSS) yang kecil. Sebaliknya dengan menaikan umur lumpur dapat berpengaruh terhadap kenaikan jumlah MLSS (Gehm, HW & Bregman, JI, 1993).

Umur lumpur dirumuskan sebagai berikut : c = V. X Qw . Xr


Dimana : c = Umur LumpurV = volume bak aerasiX = MLSSXr = MLSS pada lumpur yang diresirkulasiQw = debit lumpur yang dibuang

e. Waktu detensi () atau hydrolic resindent time (HRT), yaitu lamanya air limbah tinggal dalam tangki aerasi. Secara matematis dapat diketahui dari volume tangki aerasi dibagi dengan debit air limbah yang diolah. Rumusnya adalah :

= V / Q Dimana : = waktu detensi (jam)

V = volume bak aerasiQ = Debit air limbah yang masuk bak aerasi

f. Volumetric loading (Vl) atau Organic loading , yaitu massa BOD per meter kubik air limbah perhari. Rumus Volumetrik loading yaitu :Vl = Q. So VDimana : Vl = volumetric loading

Q = Debit air limbah yang masuk bak aerasiV = volume bak aerasiSo = konsentrasi substrat ( mg BOD/L)

g. Produksi lumpur (Px), yakni banyaknya lumpur yang dihasilkan dan yang harus dibuang setiap hari. Produksi lumpur dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Px = Yobs Q (So-S)/1000Dimana : Px = produksi lumpur (kg/hr)

Px ini juga bisa digunakan untuk memprediksi jumlah kebutuhan nutrien yang diperlukan dalam proses lumpur aktif.

Y obs = koefisien yield observasiSo = konsentrasi BOD pada influen (mg/l)S = konsentrasi BOD pada effluen (mg/l)

h. Kebutuhan oksigen (O2), yakni kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk respirasi mikroorganisme dan oksidasi yang lainya. Pemeriksaan konsentrasi oksigen terlarut, berguna untuk mengetahui kebutuhan oksigen dalam pengolahan air sesuai dengan ketentuan baku yang ada. Kebutuhan oksigen, secara teoritis dapat ditentukan dengan mengetahui BOD air limbah dan jumlah mikroorganisme (MLSS) yang dibuang dari sistem lumpur aktif setiap hari (Metcalf & Eddy, 1979).

Jika semua BOD5 yang ada diubah menjadi produk akhir, maka jumlah total kebutuhan oksigen dapat dihitung dengan mengkonversikan BOD5 menjadi BODL

(BOD ultimate), menggunakan faktor konfersi yang bersifat terapan.Sebagian dari air limbah (zat organik = BOD) diubah menjadi sel baru dan dibuang dari sistem. Selanjutnya jika BODL dari sel yang dibuang tersebut untuk mengurangi


jumlah total kebutuhan oksigen, maka hasilnya merupakan jumlah oksigen yang representatip , yang harus disuplai kedalam sistem. Apabila didalam proses lumpur aktif, terjadi juga nitrifikasi, maka kebutuhan oksigen, ditambah dengan jumlah kebutuhan oksigen pada proses nitrifikasi tersebut.

Suplai udara (oksigen) harus dapat mencukupi kebutuhan BOD limbah, respirasi endogenik lumpur biologis, mixing dan oksigen terlarut dapat dipertahankan 1-2 mg/l dalam bak aerasi. Untuk F/M ratio >0,3, kebutuhan udara pada pengolahan air limbah dengan proses lumpur aktif konvensional, secara kasar adalah : 30 –55 m3/kg.BOD5

yang dihilangkan. Namun bila F/M ratio <0,3 , berarti terjadi respirasi endogeneous dan proses nitrifikasi, maka kebutuhan udara menjadi 75 – 115 m3/kg BOD5 yang dihilangkan. Pada umumnya aerator/difusser yang ada dipasaran mempunyai kemampuan mensuplai udara 3,75 – 15,0 m3/m3 (Metcalf & Eddy, 1979). Oleh karena itu perlu diperhitungkan secara cermat penggunaannya dalam bangunan IPAL dengan proses lumpur aktif.

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

O2 = Q (So – S) - 1,42 Px + 4,57 Q (No –N) 1000 f Dimana : O2 = Kebutuhan O2 (kg/hr)

So = konsentrasi BOD pada influen (mg/l)S = konsentrasi BOD pada effluen (mg/l)No = konsentrasi TKN pada influen (mg/l)N = konsentrasi TKN pada effluen (mg/l)Px = produksi lumpur.(kg/hr)Q = debit air limbah yang diolah (m3/hr)f = faktor konversi ke BOD ultimate1,42 & 4,57 = konstanta yang telah diperhitungkan.

i. Kandungan nutrien, yaitu kadar nutrien yang ada dalam air limbah yang akan diolah. Nutrien terpenting dalam proses lumpur aktif yang perlu diperhatikan adalah Nitrogen (N) dan Phosphat (P). Dalam air limbah yang akan diolah, jumlah kadar N dan P yang ideal adalah dengan mengacu ratio BOD : N : P = 100 : 5 :1. Kebutuhan N dan P setiap hari dapat juga diprediksi dari jumlah produksi lumpur. Rumus yang digunakan adalah dari McCarty (1970) yaitu : N (lb/hari) = 0,122 produksi lumpur P (lb/hari) = 0,023 produksi lumpur

j. Efisiensi penurunan (removal) BOD5 dan SS, yaitu prosentasi penghilangan BOD5

dan SS yang terjadi setelang mengalami proses pengolahan lumpur aktif. Efisiensi removal ini lazimnya berkisar 80% – 95%. Rumus perhitungan adalah sebagai berikut :

E = So –S x 100% So Dimana : E = efisiensi penurunan BOD atau SS (%)

So = BOD atau SS pada influen (mg/l)


S = BOD atau SS pada effluen (mg/l)

k. OUR (Oksigen Uptake Rate) adalah rate oksigen yang dipakai oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi zat organik. Dengan demikian OUR sebenarnya adalah instrumen untuk mengukur aktivitas mikroorganisme. Makin tinggi nilai OUR berarti makin tinggi aktivitas mikroorganisme. Pada beberapa instalasi IPAL dengan proses lumpur aktif, kadang juga dipakai parameter oxygen uptake rate (OUR) untuk pemantauan dan pengawasan proses lumpur aktif.

3. Pengoperasian IPAL

Cara pengoperasian IPAL berbeda antara yang satu dan lainnya. Mengoperasikan IPAL pada dasarnya harus sesuai dengan manual atau petinjuk pengoperasian IPAL dimaksud. Namun demikian secara umum, pengoperasian awal pada IPAL dengan proses lumpur aktif adalah sebagai berikut: a. Apabila instalasi pengolahan terdiri dara banyak unit aerator dan clarifier, maka

sebaiknya tidak dioperasikan semuanya secara bersamaan. Cukup dioperasikan beberapa unit terlebih dahulu. 1 atau 2 unit dipandang sudah mencukupi.

b. Isikan air limbah kedalam bak aerasi dengan porsi yang kecil, kira-kira sepertiga atau seperempat dari kapasitas yang ada. Pastikan juga bahwa tidak ada zat beracun pada air limbah yang akan diolah.

c. Hidupkan blower / aerator untuk mensuplai udara atau oksigen dalam air limbah yang ada dalam bak aerasi. Konsentrasi oksigen terlarut pada bak aerasi diupayakan agar berkisar 2 – 4 mg/L.

d. Air dari clarifier secara kontinyu dialirkan kembali kedalam bak aerasi, sampai dengan konsentrasi MLSS mencapai 400 – 800 mg/L. Dalam praktek MLSS ( mixed liquor suspended solid ) adalah sama dengan TSS (total suspended solid ) pada bak aerasi.

e. Perlahan-lahan air limbah ditambahkan kedalam bak aerasi, sampai dengan sesuai kapasitas normal dari instalasi pengolahan air limbah dimaksud. Secara normal, pengoperasian awal (starting) ini memerlukan waktu antara 2 – 4 minggu. Hal ini sangat bergantung pada kondisi setempat.

4. Pemeliharaan IPAL

Didalam pengoperasian instalasi pengolahan air limbah yang menggunakan proses biologis atau proses lumpur aktip, seringkali terdapat beberapa kendala yang menyebabkan pengolahan air limbah menjadi tidak sesuai dengan yang diharapkan. Beberapa permasalahan yang sering terjadi dilapangan dan upaya untuk mengatasinya antara lain adalah sebagai berikuit :

Masalah 1 :Lumpur mengapung pada bak clarifier ( bulking sludge).Indikator / Penyebab : - Tumbuhnya organisme filamentous- SVI (sludge volume index) > 150


- Ditemukan serabut serabut filamen pada pemeriksaan MLSS secara mikroskopis.- Proses denitrifikasi yang menghasilkan gas nitrogen (N) yang terperangkap pada

gumpalan lumpurKontrol :- Periksa konsentrasi oksigen terlarut pda bak aerasi- Periksa pH air limbah pada bak aerasi- Periksa kandungan nutrien pada air limbah yang akan diolah (influen). Utamanya

TKN (N-amoniak + N-organik) dan P- Periksa SVI- Periksa konsentrasi BOD5 pada influen (disarankan)Cara mengatasi :- Pertahankan kandungan oksigen terlarut dalam bak aerasi minimal 1 mg/L, dengan

cara mengatur suplai udara pada aerator.- Atur pH menjadi netral - Tambahkan nutrien (N dan P = Urea dan TSP), sehingga diperoleh perbandingan

BOD : N : P = 100 : 5 : 1. - Cara menentukan jumlah urea dan TSP adalah sbb :a. Periksa ratio BOD5 : N

N = N-org (mg/l) x 100 BOD5 (mg/l)

Bila N < 5 maka perlu penambahan N dengan pupuk urea. Jumlah urea yang ditambahkan adalah :Urea (mg/l) = (0,05 BOD5 - N-org) x BM urea BA Nitrogen

b. Periksa ratio BOD5 : PP = P (mg/l) x 100 BOD5 (mg/l)

Bila P < 1 maka perlu penambahan P dengan pupuk TSP. Jumlah TSP yang ditambahkan adalah :TSP (mg/l) = (0,01 BOD5 – P) x BM TSP BA Phosphat

Catatan : BM urea = 60, BM TSP = 174, BA Nitrogen = 14, BA Phosphat = 31

- Tambahkan 5 – 6 mg/L chlorine / kaporit pada lumpur yang dikembalikan kedalam bak aerasi dari bak clarifier (Qr = return sludge ), sampai dengan SVI < 150

- Kurangi nilai F/M ratio , yaitu dengan (a) mengurangi suplai makanan ( zat organik / BOD), (b) mengurangi lumpur yang dibuang atau (c) menaikkan umur lumpur.

- Bila dikarenakan proses denitrifikasi , cukup dengan (a) menaikan jumlah lumpur yang diresirkulasi (Qr), (b) menaikan konsentrasi oksigen terlarut dalam bak aerasi, atau (c) mengurangi umur lumpur.

Masalah 2 :Effluen keruh.


Indikator / Penyebab :- SVI > 150 atau SVI melebihi kriteria disain- Turbulensi pada bak aerasi yang terlalu tinggi- Oksidasi lumpur yang berlebihan- Kondisi anaerob pada bak aerasi (oksigen terlarut = 0 mg/L)- Kehadiran zat tiksik pada influen.Kontrol :- Periksa SVI- Periksa oksigen terlarut- Periksa olakan air pada bak aerasi- Periksa kemungkinan adanya jazad protozoa inaktif/mati (karena ada racun) pada

MLSS secara mikroskopis. Cara mengatasi :- Kurangi olakan air yang disebabkan oleh aerator- Tambahkan jumlah lumpur yang dibuang, atau kurangi umur lumpur.- Tambahkan suplai udara/oksigen , bila kondisinya anaerob- Lakukan pre treatment yang sesuai, bila ditemukan adanya racun.

Masalah 3 :Terdapat buih warna hitamIndikator / Penyebab :- Umur lumpur yang terlalu lamaKontrol :- Hitung jumlah lumpur yang dibuang secara tepat dan telitiCara mengatasi :- Buih disemprot dengan air yang bertekanan- Bila dengan penyemprotan tidak berhasil, kurangi umur lumpur dengan cara

menambah jumlah lumpur yang dibuang.

Masalah 4 :Terdapat buih warna putih tebal dan berombak pada bak aerasiIndikator / Penyebab :- TSS / MLSS terlalu rendah ( < 1500 mg/L). Atau TSS/ MLSS kurang dari kriteria

disain.Kontrol :- Periksa kandungan TSS / MLSS pada bak aerasiCara mengatasi :- Kurangi jumlah lumpur yang dibuang

Masalah 5 :Konsentrasi MLSS berbeda pada setiap bak aerasiIndikator / Penyebab :- problem ini hanya terjadi pada instalasi pengolahan air limbah yang memiliki bak

aerasi lebih dari satu unit, disebabkan oleh distribusi aliran yang tidak merata.Kontrol :- Periksa sistem distribusi aliran yang ada. ( bak pembagi, valve, pintu air dll)


Cara mengatasi :- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya pada

inlet/influen dan resirkulasi lumpur.

Masalah 6 :Lumpur / gumpalan lumpur ikut terbuang bersama effluen.Indikator / Penyebab :- Beban padatan terlalu tinggi- Aliran yang terlalu besar, melampaui kemampuan beban clarifier- Distribusi aliran tidak merata- Konsentrasi MLSS terlalu tinggi- Jumlah lumpur yang diresirkulasi tidak tepat.Kontrol :- Periksa beban padatan / solid loading (overflow rate)- Periksa sistem distribusi aliran- Periksa sistem resirkulasi lumpur (dari kemungkinan rusak atau tersumbat)Cara mengatasi :- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya pada

inlet/influen dan resirkulasi lumpur.- Tingkatkan debit resirkulasi lumpur untuk menjaga agar zona air bersih pada clarifier

minimal 1 (satu) meter. Cocokkan dengan kriteria disai yang ada.- Atau tambahkan jumlah lumpur yang dibuang

Masalah 7 :Lumpur melimpah melalui salah satu weirIndikator / Penyebab :- Distribusi aliran tidak merata- Level weir tidak samaKontrol :- Periksa sistem distribusi aliran- Periksa level weirCara mengatasi :- Atur bukaan valve atau pintu ai dalam sistem distribusi aliran , khusunya pada

inlet/influen dan resirkulasi lumpur.- Perbaiki level weirMasalah 8 :Gelembung aerasi terlalu besar atau mengelompok disatu tempatIndikator / Penyebab :- Sisaten difuser/aerator rusak atau tersumbatKontrol :- Periksa sistem aerasi, suplai udara dan filter membran pada blower- Kuras bak aerasi dan periksa sistem perpipaan udara dan diffuser Cara mengatasi :- Bersihkan kotoran yang menyumbat, perbaiki atau ganti peralatan yang rusak.- Bila dikuras, lakukan prosedur pengoperasian awal (starting).


Masalah 9 :pH < 6,7 pada bak aerasiIndikator / Penyebab :- Terdapat banyak limbah yang mengandung asam, yang masuk pada instalasi

pengolahan air limbah- Terjadinya proses nitrifikasiKontrol :- Periksa kandungan Amoniak dan nitrat pada effluen- Periksa pH influenCara mengatasi :- Lakukan pengaturan yang tepat pada umur lumpur dan jumlah lumpur yang dibuang.- Tambahkan larutan kapur, bila pH influen kurang dari 6,7.- Kontrol influen dengan benar.

Masalah 10 :MLSS sangat rendah pada resirkulasi lumpur (< 800 mg/L)Indikator / Penyebab :- Tumbuh organisme filamentous secara berlebihan- Rate resirkulasi lumpur yang tinggi- Terlalu banyak jumlah lumpur yang dibuang.Kontrol :- Periksa kemungkinan keberadaan filamentous pada MLSS- Periksa debit resirkulasi lumpur dan debit lumpur yang dibuang- Periksa oksigen terlarut pada bak aerasiCara mengatasi : - Pengaturan yang tepat pada pengurangan resirkulasi dang pengurangan lumpur yang

dibuang- Naikan konsentrasi oksigen terlarut pada bak aerasi sampai dengan 2 mg/L ( apabila

DO < 0,5 mg/L).

Masalah 11 :Aerasi berhentiIndikator / Penyebab :- Difuser tersumbat- Aerasi lemahKontrol :- Periksa sistem aerasi / difusserCara mengatasi :- Keringkan atau kuras bak aerasi, kemudian adakan perbaikan atau pergantian pada

sistem aerasi / difusser.- Lakukan prosedur pengoperasian awal.

5. Sumber BacaanAbdullah, S (2000), Problem & Solusi IPAL, Oleh Yayasan Sanitaraian Indonesia.


Abdullah, S. (1999), Evaluasi Kinerja Proses Lumpur Aktif IPAL RSUD Margono Soekarjo Purwokerto, ITS Surabaya.


O&M IPAL -PAPLC-C

Documents

Transcript of O&M IPAL -PAPLC-C