RANCANG BANGUN PAKET IPAL RUMAH SAKIT DENGAN …

Wahyu Widayat dan Nusa Idaman Said : Rancang Bangun IPAL .. JAI Vol. 1 , No.1 2005

52

RANCANG BANGUN PAKET IPAL RUMAH SAKIT DENGAN PROSESBIOFILTER ANAEROB-AEROB, KAPASITAS 20-30 M3 PER HARI

Oleh :Wahyu Widayat dan Nusa Idaman Said

Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair, Pusat Pengkajian dan PenerapanTeknologi Lingkungan, BPPT

Abstract

It is obvious that hospital waste water is one of the most potential pollutant to theevironment. Thus the waste must be treated properly before it is disposed of to the publicsewage facilities. However, limited fund usually become an obstacle when hospitals willconstruct waste treatment facilities, especially for midle and small typed hospitals.Considering the problem, development of proper waste treatment facilities which is cheapin terms of technology and price and easy operated is very important.This paper describes scheme of biological waste water treatment unit for hospitals whichis suitable for Anaerob-aerob Biofilter waste water treatment process. By applying thissistemAnaerob-aerob Biofilter, concentration of COD, BOD and suspended solid materialcan be reduced significantly as well as detergen and ammonia.

Kata kunci : rancang bangun, air limbah, biofilter, anaerob-aerob

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar abelakang Masalah

Berdasarkan keputusan Mentreri NegaraLingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor :Kep-58/MENLH/12/1995 tentang Baku MutuLimbah Cair bagi kegiatan Rumah Sakit, yangmengharuskan bahwa setiap rumah sakit harusmengolah air limbah sampai standar yangdiijinkan, maka kebutuhan akan teknologipengolahan air limbah rumah sakit khususnyayang murah dan hasilnya baik perludikembangkan. Hal ini mengingat bahwa kendalayang paling banyak dijumpai yakni teknologiyang ada saat ini masih cukup mahal,sedangkan di lain pihak dana yang tersediauntuk membangun unit alat pengolah air limbahtersebut sangat terbatas sekali. Untuk rumahsakit dengan kapasitas yang besar umumnyadapat membangun unit alat pengolah airlimbahnya sendiri karena mereka mempunyaidana yang cukup. Tetapi untuk rumah sakit tipekecil sampai dengan tipe sedang umumnyasampai saat ini masih membuang air limbahnyake saluran umum tanpa pengolahan sama sekali.

Untuk mengatasi hal tersebut maka perludikembangkan teknologi pengolahan air limbahrumah sakit yang murah, mudah operasinyaserta harganya terjangkau, khususnya untukrumah sakit dengan kapasitas kecil sampaisedang. Untuk mencapai tujuan tersebut,terdapat kedala yang cukup besar yaknikurangnya tersedianya teknologi pengolahanyang baik dan harganya murah. Masalah inimenjadi kendala yang cukup besar terutama

untuk rumah sakit kecil, yang mana pihak rumahsakit tidak/belum mampu untuk membangun unitalat pengilahan air limbah sendiri, sehinggasampai saat ini masih banyak sekali rumah sakityang membuang air limbahnya ke saluranumum.

Untuk pengolahan air limbah rumah sakitdengan kapasitas yang besar, umumnyamenggunakan teknlogi pengolahan air limbah“Lumpur Aktif” atau Activated Sludge Process,tetapi untuk kapasitas kecil cara tersebut kurangekonmis karena biaya operasinya cukup besar,kontrol oprasionalnya lebih sulit.

Untuk mengatasi hal tersebut, perlumenyebarluaskan informasi teknologi khususyateknologi pengolahan air limbah rumah sakitberserta aspek pemilihan teknologi sertakeunggulan dan kekurangannya. Denganadanya informasi yang jelas, maka pihakpengelola rumah sakit dapat memilih teknologipengolahan limbah yang sesuai dengan kodisimaupun jumlah air limbah yang akan diolah,yang layak secara teknis, ekonomis danmemenuhi standar lingkungan.

1.2. Tujuan Studi

Tujuan dari kegiatan ini adalah membuatrancang bangun paket instalsi pengolahan airlimbah (IPAL) rumah sakit, kapasitas 20-30m3/hari dengan dengan proses KombinasiBiofilter anaerob-aerob

Sasaran kegiatan ini adalah membuatpaket percontohan IPAL Rumag sakit yangmurah dan handal dengan menggunakan prosesbiofilter anaerob-aerob.


53

1.3 Metodologi

Mempelajari studi-studi terdahulu tentangkualitas air limbah rumah sakit.

Melakukan rancang bangun IPAL rumahsakit kapasitas 20 m3/hari denganmenerapkan sistem Kombinasi prosesbiofilter anaerob-aerob

Membuat paket percontohan instalasipengolahan air limbah rumah sakit kapasitas20-30 M3 per hari.

Uji coba, analisa sampel air influent daneffluent

2. KARAKTERISTIK AIR LIMBAHRUMAH SAKIT

Air limbah rumah sakit adalah seluruhbuangan cair yang berasal dari hasil prosesseluruh kegiatan rumah sakit yang meliputi:limbah domistik cair yakni buangan kamarmandi, dapur, air bekas pencucian pakaian;limbah cair klinis yakni air limbah yang berasaldari kegiatan klinis rumah sakit misalnya airbekas cucian luka, cucian darah dll.; air limbahlaboratorium; dan lainya. Air limbah rumah sakityang berasal dari buangan domistik maupunbuangan limbah cair klinis umumnya mengadungsenaywa pulutan organik yang cukup tinggi, dandapat diolah dengan proses pengolahan secarabiologis, sedangkan untuk air limbah rumah sakityang berasal dari laboratorium biasanya banyakmengandung logam berat yang mana bila airlimbah tersebut dialirkan ke dalam prosespengolahan secara biologis, logam berattersebut dapat menggagu prosespengolahannya. Oleh karena itu untukpengelolaan air limbah rumah sakit, maka airlimbah yang berasal dari laboratorium dipisahkandan ditampung, kemudian diolah secara kimia-fisika, Selanjutnya air olahannya dialirkanbersama-sama dengan air limbah yang lain, danselanjutnya diolah dengan proses pengolahansecara biologis. Diagram proses pengelolaan airlimbah rumah sakit secara umum dapat dilihatseperti pada Gambar 1.

Gambar 1 : Diagram proses pengelolaan airlimbah rumah sakit

Dari hasil analisa kimia terhadapberberapa contoh air limbah rumah sakit yangada di DKI Jakarta menunjukkan bahwakonsentrasi senywa pencemar sangat bervariasimisalnya, BOD 31,52 - 675,33 mg/l, ammoniak10,79 - 158,73 mg/l, deterjen (MBAS) 1,66 - 9,79mg/l. Hal ini mungkin disebabkan karena sumberair limbah juga bervarisi sehingga faktor waktudan metoda pengambilan contoh sangatmempengaruhi besarnya konsentarsi.

3. TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIRLIMBAH

Untuk mengolah air yang mengandungsenyawa organik umumnya menggunakanteknologi pengolahan air limbah secara biologisatau gabungan antara proses biologis denganproses kimia-fisika. Proses secara biologistersebut dapat dilakukan pada kondisi aerobik(dengan udara), kondisi anaerobik (tanpa udara)atau kombinasi anaerobik dan aerobik. Prosesbiologis aeorobik biasanya digunakan untukpengolahan air limbah dengan beban BOD yangtidak terlalu besar, sedangkan proses biologisanaerobik digunakan untuk pengolahan airlimbah dengan beban BOD yang sangat tinggi.Dalam makalah ini uraian dititik beratkan padaproses pengolahan air limbah secara aerobik.

Pengolahan air limbah secara biologisaerobik secara garis besar dapat dibagi menjaditiga yakni proses biologis dengan biakantersuspensi (suspended culture), proses biologisdengan biakan melekat (attached culture) danproses pengolahan dengan sistem lagoon ataukolam.

Proses biologis dengan biakantersuspensi adalah sistem pengolahan denganmenggunakan aktifitas mikro-organisme untukmenguraikan senyawa polutan yang ada dalamair dan mikro-organime yang digunakandibiakkan secara tersuspesi di dalam suatureaktor. Beberapa contoh proses pengolahandengan sistem ini antara lain : proses lumpuraktif standar/konvesional (standard activatedsludge), step aeration, contact stabilization,extended aeration, oxidation ditch (kolamoksidasi sistem parit) dan lainya.

Proses biologis dengan biakan melekatyakni proses pengolahan limbah dimana mikro-organisme yang digunakan dibiakkan pada suatumedia sehingga mikroorganisme tersebutmelekat pada permukaan media. Beberapacontoh teknologi pengolahan air limbah dengancara ini antara lain : trickling filter atau biofilter,rotating biological contactor (RBC), contactaeration/oxidation (aerasi kontak) dan lainnnya.

Proses pengolahan air limbah secarabiologis dengan lagoon atau kolam adalah


54

dengan menampung air limbah pada suatukolam yang luas dengan waktu tinggal yangcukup lama sehingga dengan aktifitas mikro-organisme yang tumbuh secara alami, senyawapolutan yang ada dalam air akan terurai. Untukmempercepat proses penguraian senyawapolutan atau memperpendek waktu tinggal dapatjuga dilakukam proses aerasi. Salah satu contohproses pengolahan air limbah dengan cara iniadalah kolam aerasi atau kolam stabilisasi(stabilization pond). Proses dengan sistemlagoon tersebut kadang-kadang dikategorikansebagai proses biologis dengan biakantersuspensi.Secara garis besar klasifikasi proses pengolahanair limbah secara umum dapat dilihat sepertipada Gambar 2,

Gambar 2 : Klasifikasi proses pengolahan airlimbah secara biologis aerobik.

Berdasarkan beberapa macam prosespengolahan air limbah seperti uraian di atas,untuk proses pengolahan air limbah RumahSakit tipe kecil sampai sedang prosespengolahan yang paling sesuai yakni prosespengolahan dengan Sistem Kombinasi BiofilterAnaerob dan Aerob.

Beberapa keunggulan proses pengolahan airlimbah dengan biofilter anaerb-aerob antara lainyakni : Pengelolaannya sangat mudah. Biaya operasinya rendah. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif,

Lumpur yang dihasilkan relatif sedikit. Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor

yang dapat menyebabkan euthropikasi. Suplai udara untuk aerasi relatif kecil. Dapat digunakan untuk air limbah dengan

beban BOD yang cukup besar. Dapat menghilangan padatan tersuspensi

(SS) dengan baik.

4.1 Pengolahan air Limbah Dengan ProsesBiofilter Anaerob-Aerob

Seluruh air limbah yang dihasilkan olehkegiatan rumah sakit, yakni yang berasal darilimbah domistik maupun air limbah yang berasaldari kegiatan klinis rumah sakit dikumpulkanmelalui saluran pipa pengumpul. Selanjutnyadialirkan ke bak kontrol. Fungsi bak kontroladalah untuk mencegah sampah padat misalnyaplastik, kaleng, kayu agar tidak masuk ke dalamunit pengolahan limbah, serta mencegahpadatan yang tidak bisa terurai misalnya lumpur,pasir, abu gosok dan lainnya agar tidak masukkedalam unit pengolahan limbah.

Dari bak kontrol, air limbah dialirkan kebak pengurai anaerob. Bak pengurai anaerobdibagi menjadi dua buah ruangan yakni bakpengendapan atau bak pengurai awal, biofilteranaerob tercelup dengan aliran dari bawah keatas (Up Flow. Air limpasan dari bak penguraianaerob selanjutnya dialirkan ke unit pengolahanlanjut. Unit pengolahan lanjut tersebut terdiri daribeberapa buah ruangan yang berisi media daribahan PVC bentuk sarang tawon untukpembiakan mikro-organisme yang akanmenguraikan senyawa polutan yang ada di dalanair limbah.

Setelah melalui unit pengolahan lanjut, airhasil olahan dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalambak khlorinasi air limbah dikontakkan dengankhlor tablet agar seluruh mikroorganismepatogen dapat dimatikan. Dari bak khlorinasi airlimbah sudah dapat dibuang langsung ke sungaiatau saluran umum.

4.1.1 PENGURAIAN ANAEROB

Air limbah yang dihasilkan dari proseskegiatan rumah sakit atau puskesmasdikumpulkan melalui saluran air limbah,kemudian dilairkan ke bak kontrol untukmemisahkan kotoran padat. Selanjutnya, sambildi bubuhi dengan larutan kapur atau larutanNaOH air limbah dialirkan ke bak penguraianaerob. Di dalam bak pengurai anaerobtersebut polutan organik yang ada di dalam airlimbah akan diuraikan oleh mikroorganismesecara anaerob, menghasilkan gas methan danH2S. Dengan proses tahap pertama konsentrasiCOD dalam air limbah dapat diturukkan sampaikira-kira 400-500 ppm (efisiensi pengolahan +60-70 %). Air olahan tahap awal ini selanjutnyadiolah dengan proses pengolahan lanjut dengansistem biofilter anaerob-aerob.

4.1.2 PROSES PENGOLAHAN LANJUT

Proses pengolahan lanjut ini dilakukandengan sistem biofilter anaerob-aerob.Pengolahan air limbah dengan proses biofilteranaerob-aerob terdiri dari beberapa bagian yaknibak pengendap awal, biofilter anaerob (anoxic),


55

biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jikaperlu dilengkapi dengan bak kontaktor khlor. Airlimbah yang berasal dari proses penguraiananaerob (pengolahan tahap perama) dialirkan kebak pengendap awal, untuk mengendapkanpartikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selainsebagai bak pengendapan, juga berfungasisebagai bak pengontrol aliran, serta bakpengurai senyawa organik yang berbentukpadatan, sludge digestion (pengurai lumpur) danpenampung lumpur.

Air limpasan dari bak pengendap awalselanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerobdengan arah aliran dari atas ke dan bawah keatas. Di dalam bak kontaktor anaerob tersebutdiisi dengan media dari bahan plastik berbentuksarang tawon. Jumlah bak kontaktor anaerob inibisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitasdan jumlah air baku yang akan diolah.Penguraian zat-zat organik yang ada dalam airlimbah dilakukan oleh bakteri anaerobik ataufacultatif aerobik Setelah beberapa hari operasi,pada permukaan media filter akan tumbuhlapisan film mikro-organisme. Mikroorganismeinilah yang akan menguraikan zat organik yangbelum sempat terurai pada bak pengendap.

Air limpasan dari bak kontaktor anaerobdialirkan ke bak kontaktor aerob. Di dalam bakkontaktor aerob ini diisi dengan media daribahan kerikil, plastik (polyethylene), batu apungatau bahan serat, sambil diaerasi atau dihembusdengan udara sehingga mikro organisme yangada akan menguraikan zat organik yang adadalam air limbah serta tumbuh dan menempelpada permukaan media. Dengan demikian airlimbah akan kontak dengan mikro-orgainismeyang tersuspensi dalam air maupun yangmenempel pada permukaan media yang manahal tersebut dapat meningkatkan efisiensipenguraian zat organik, deterjen sertamempercepat proses nitrifikasi, sehinggaefisiensi penghilangan ammonia menjadi lebihbesar. Proses ini sering di namakan AerasiKontak (Contact Aeration). Dari bak aerasi, airdialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bakini lumpur aktif yang mengandung massamikroorganisme diendapkan dan dipompakembali ke bagian inlet bak aerasi denganpompa sirkulasi lumpur. Sedangkan airlimpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi.Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbahdikontakkan dengan senyawa khlor untukmembunuh mikroorganisme patogen. Air olahan,yakni air yang keluar setelah proses khlorinasidapat langsung dibuang ke sungai atau saluranumum. Dengan kombinasi proses anaerob danaerob tersebut selain dapat menurunkan zatorganik (BOD, COD), ammonia, deterjen,padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya.Dengan adanya proses pengolahan lanjut

tersebut konsentrasi BOD dalam air olahan yangdihasilkan relatif rendah yakni sekitar 20-30 ppm.

5. PERHITUNGAN PERENCANAAN IPALRUMAH SAKITKAPASITAS 20 M3 PER HARI

4.1 Kapasitas Disain

Unit alat ini dirancang untuk dapatmengolah air limbah sebesar 20 m3/hari.Skenario proses IPAL serta reduksi polutanorganik (BOD) ditunjukkan seperti pada Gambar3.

Gambar 3 : Skenario proses IPAL serta reduksipolutan organik (BOD).

4.2 Perhitungan Disain IPAL

Kapasitas Rencana : 20 m3 per hari.BOD Masuk : 400 mg/lt.SS Masuk : 200 mg/ltEfisiensi Pengolahan : 90 – 95 %BOD keluar : 20 mg/ltSS keluar : 20 mg/lt

4.2.1 Bak ekualisasi

Kapasitas Rencana : 20 per hari.BOD Masuk : 400 mg/lt.BOD keluar : 400 mg/ltWaktu Tinggal (WTH) : 12 jamVolume bak : 10 m3

Dimensi bak :Lebar : 2,0 mPanjang : 2,5 mKedalaman : 2 mTinggi ruang bebas : 0,5 m

Chek Waktu Tinggal : 12 jam

4.2.2 Pompa Air Limbah

Kapasitas : 20 M3/hariTipe : Pompa CelupTotal Head : 9 meterJumlah : 1 buahListrik : 250 watt, 220-240 volt


56

4.2.3 Biofilter Anaerob

BOD Masuk : 400 mg/lt.Efisiensi Pengolahan : 60 %BOD keluar : 160 mg/lt

Untuk pengolahan air dengan proses biofilterstandar Beban BOD per volume media 0,4 – 4,7kg BOD /m3.hari.Ditetapkan beban BOD yang digunakan 2,5 kgBOD /m3.hari.

Beban BOD di dalam air limbah = 20 m3/hari X400 g/m3 = 8.000 g/hari = 8 kg/hari

Volume media yang diperlukan =8 kg/hari

= 3,2 m3.2,5 kg/m3.hari

Volume Media = 70 % dari total Volume rekator.Volume Reaktor yang diperlukan = 10/7 x 3,2 m3

= 4,6 m3

Waktu Tinggal Reaktor Anaerob yangdibutuhkan :

4,6 m3

= X 24 jam/hari =20 m3/hari

= 5,52 jam

Dimensi :Lebar : 1,5 mPanjang : 1,5 mKedalaman air efektif : 2,0 mRuang Bebas : 20 cm

4.2.4 Pengolahan Lanjut

A. Bak Pengendapan Awal

Kapasitas Rencana : 20 m3 per hari.BOD Masuk : 160 mg/lt.Efisiensi Pengolahan : 25 %BOD keluar : 120 mg/ltWaktu Tinggal (WTH) : 2 jamVolume bak : 1,67 m3

Dimensi bak :Lebar : 1,5 mPanjang : 0,6 mTinggi : 2,2 mKedalaman Air efektif : 2,0 m

Chek :Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata = +2,162 Jam

Beban permukaan (surface loading) rata-rata =22,2 m3/m2.hari

Standar :Waktu tinggal = 2 jamBeban permukaan = 20 –50 m3/m2.hari.(JWWA)

B. Biofilter Zona Anoksik (Anaerob)

Kapasitas Rencana : 20 m3 per hari.BOD Masuk : 120 mg/lt.Efisiensi Pengolahan : 60 %BOD keluar : 48 mg/lt

Untuk pengolahan air dengan proses biofilterstandar Beban BOD per volume media 0,4 – 4,7kg BOD /m3.hari.Ditetapkan beban BOD yang digunakan = 1,0 kgBOD /m3.hari.

Beban BOD di dalam air limbah = 20 m3/hari X120 g/m3 = 2.400 g/hari= 2,4 kg/hari

Volume media yang diperlukan =2,4 kg/hari

= = 2,4 m3.1,0 kg/m3.hari

Volume Media = 60 % dari total Volume rekator,Volume Reaktor yang diperlukan = 10/6 x 2,4 m3

= 4,0 m3

Waktu Tinggal Reaktor Anaerob yangdibutuhkan =

4 m3

X 24 jam/hari = 4,8 jam20 m3/hari

Dimensi :Lebar : 1,5 mPanjang : 1,4 mKedalaman air efektif : 2,0 mTinggi ruang bebas : 0,2 mJumlah ruang : di bagi menjadi 2ruangan

Chek : Waktu tinggal rata-rata = 4,8 jam Tinggi ruang lumpur = 0,2 m Tinggi Bed media pembiakan mikroba = 1,5

m Tinggi air di atas bed media = 30 cm Volume media pada biofilter anaerob = 3,6

m3.

BOD Loading per volume media = 1,0 KgBOD/m3.hari.

Standar high rate trickling filter : 0,4 – 4,7 kgBOD/m2.hari. (Ebie Kunio, 1995)


57

C. Biofilter Aerob

Kapasitas Rencana: : 20 m3 per hari.BOD Masuk : 48 mg/lt.Efisiensi Pengolahan : 50 %BOD keluar : 24 mg/lt

Untuk pengolahan air dengan proses biofilterstandar Beban BOD per volume media 0,4 – 4,7kg BOD /m3.hari.Ditetapkan beban BOD yang digunakan = 1,0 kgBOD /m3.hari.

Beban BOD di dalam air limbah = 20 m3/hari X48 g/m3 = 960 g/hari = 0,96 kg/hari.Jumlah BOD yang dihilangkan = 0,5 x 0,96kg/hari = 0,48 kg/hari.

Beban BOD per volume media yang digunakan =1,0 kg/m3.hari.

Volume media yang diperlukan =0,96 kg/hari

= = 0,96 m3.1,0 kg/m3.hari

Volume media = 0,5 Volume Reaktor

Voleme Reaktor Biofilter Areob Yang diperlukan= 10/5 x 0,96m3 = 1,92 m3

Dimensi Reaktor Biofilter Areob :Lebar : 1,5 mPanjang : 0,7 mKedalan air efektif : 2,0 mTinggi ruang bebas : 0,2 m

Chek : Waktu tinggal total rata-rata + 2,52 jam Tinggi ruang lumpur 0,2 m Tinggi Bed media pembiakan mikroba 1,5 m Tinggi air di atas bed media30 cm Reaktor dibagi menjadi dua ruangan yakni

ruangan aerasi dan ruangan biofilter. Volume total media pada biofilter aerob = 1,5

m x 0,6 m x 1,5 m = 1,35 m3

Chek :BOD Loading per volume media = 0,71 KgBOD/m3.hari.Standar high rate trickling filter : 0,4 – 4,7 kgBOD/m2.hari.

Kebutuhan Oksigen :

Kebutuhan oksigen di dalam reaktor biofilteraerob sebanding dengan jumlah BOD yangdihilangkan.

Jadi : Kebutuhan teoritis = Jumlah BOD yangdihilangkan

= 0,48 kg/hari.Faktor keamanan ditetapkan + 1,4 Kebutuhan Oksigen Teoritis = 1,4 x 0,48 kg/hari = 0,672 kg/hari.

Temperatur udara rata-rata = 28 o CBerat Udara pada suhu 28 o C = 1,1725 kg/m3.Di asumsikan jumlah oksigen didalam udara 23,2%. Jadi :

Jumlah Kebutuhan Udara teoritis =0,672 kg/hari

=1,1725 kg/m3 x 0,232 g O2/g Udara

= 2,47 m3/hari.

Efisiensi Difuser = 2,5 %

Kebutuhan Udara Aktual =2,47 m3/hari

= 98,8 m3/hari0,025

= 0,069 m3/menit.Chek :Ratio Volume Udara /Volume Air Limbah = 4,94

Blower Udara Yang diperlukan :Jika efisiesnsi blower dianggap 60 %, makadiperlukan blower dengan spesifikasi sbb:Spesifikasi Blower :Kapasitas = 0,069 m3/menitHead = 2000 mm-aquaJumlah = 2 unit

Difuser :

Total transfer udara = 0,069 m3/menit = 69liter/menitTipe Difuser yang digunakan : difuser gelembungkasar

D. Bak Pengendap Akhir

Kapasitas Rencana : 20 m3 per hari.BOD Masuk : 24 mg/lt.Efisiensi Pengolahan : 5 %BOD keluar : 22,8 mg/ltWaktu Tinggal (WTH) : 2 jamVolume bak : 1,67 m3

Dimensi bak :Lebar : 1,5 mPanjang : 2,2 mKedalaman Air efektif : 2,0 mChek :


58

Waktu Tinggal (Retention Time) rata-rata = +2,16 JamBeban permukaan (surface loading) rata-rata =22,22 m3/m2.hariStandar :Waktu tinggal 2 jamBeban permukaan = 20 –50 m3/m2.hari.(JWWA)

Total Waktu Tinggal di dalam ReaktorPengolahan Lanjut == 2.16 jam + 4,8 jam + 2,52 jam + 2.16 jam =11,64 Jam

Total Waktu Tinggal Di dalmsistem IPAL =Waktu Tinggal Bak Ekualisasi + Waktu TinggalReaktor Anaerob + Waktu Tinggal ReaktorPengolahan Lanjut= 12 Jam + 5,52 Jam + 11,64 jam = 29,16 Jam.

4.2.5 Media Pembiakan Mikroba

Material : PVC sheetKetebalan : 0,15 – 0,23 mmLuas Kontak Spsesifik : 200 – 226 m2/m3Diameter lubang : 2 cm x 2 cmWarna : bening transparan.Berat Spesifik : 30 -35 kg/m3Porositas Rongga : 0,98Total Media Biofilter Yang Diperlukan = 10 m3

4.2.6 Pompa Air Sirkulasi

Kapasitas : 10 M3/hariTipe : Pompa CelupTotal Head : 9 meterJumlah : 1 buah (satu untukcadangan)Listrik : 80-100 watt, 220-240

volt

4.2.7 Blower Udara

Kapsitas : 0,213 m3 per menitTotal Head : 280 cm airTipe : HiBLOW 60Listrik : 100 wattJumlah : 2 unit

4.2.8 Bak Kontaktor Khlorine

Unit IPAL Rumah sakit tersebut dapatdilengkapi dengan bak khlorinasi (bak kontaktor)yang berfungsi untuk mengkontakkan khlorinedengan air hasil pengolahan. Air limbah yangtelah diolah sebelum dibuang ke saluran umumdikontakkan dengan khlorine agarmikroorganisme patogen yang ada di dalam airdapat dimatikan. Senyawa khlor yang digunakanadalah kaporit dalam bentuk tablet.

Dari hasil perhitungan di atas

Diagram proses pengolahan air limbahrumah sakit Kombinasi biofilter anaerob-aerob dapat dilihat seperti pada Gambar 4.

Gambar Bak Ekulisasi dapat dilihat padaGambar 5 dan Gambar 6.

Penampang Biofilter Anaerobik untuk IPALRumah Sakit dapat dilihat pada Gambar 7dan Gambar 8.

Reaktor Biofilter Pengolahan Lanjut UntukIPAL Rumah Sakit dapat dilihat padaGambar 9 sampai dengan Gambar 15.

Diagram Kelistrikan dapat dilihat padaGambar 16.

Media Biofilter dari bahan palstik tipe sarangtawon dapat dilitat seperti pada Gambar 17 .

Gambar 4 : Diagram proses pengolahan airlimbah rumah sakit Kombinasi biofilter anaerob-aerob.

Gambar 5 : Potongan Melintang Bak Ekulaisasi

Gambar 6 : Bak ekualisasi (Tampak Atas).


59

Gambar 7 : Penampang Biofilter Anaerobikuntuk IPAL Rumah Sakit.

Gambar 8 : Penampang Biofilter Anaerobikuntuk IPAL Rumah Sakit

Gambar 9 : Reaktor Biofilter Pengolahan LanjutUntuk IPAL Rumah Sakit, Tampak Atas.

Gambar 10 : Reaktor Biofilter PengolahanLanjut Untuk IPAL Rumah Sakit, Tampak Atas.

Gambar 11 : Reaktor Biofilter Pengolahan LanjutUntuk IPAL Rumah Sakit, Potongan melintang.

Gambar 12 : Potongan C –C Dan D-D ReaktorBiofilter Pengolahan Lanjut.


60

Gambar 13 : Potongan E – E

Gambar 14 : Potongan F - F Reaktor BiofilterPengolahan Lanjut.

Gambar 14 : Potongan G - G Dan H – HReaktor Biofilter Pengolahan Lanjut.

POTONGAN I-I

Gambar 15 : Potongan I – I Reaktor BiofilterPengolahan Lanjut.

Gambar 16 : Diagram Kelistrikan

Gambar 17 : Media Biofilter dari bahan palstiktipe sarang tawon

4.3 Spesifikasi Teknis IPAL Rumah SakitBiofilter Anaerob-Aerob Kapasitas 20-30 M3per hari.

Berdasarkan perhitungan teknis sepertitersebut di atas maka spesifikasi teknis IPAL danperalatannnya dapat diuraikan seperti berikut :

Kapasitas Rencana (Disain)Kapasitas : 20 – 30 m3/hariInfluent BOD : 400 ppmInfluent SS : 300 ppmEffluent BOD : 30 ppm


61

Effluent SS : 20 ppmEfisiensi Pengolahan : 90-95 %

Bak EkualisasiDimensi bak :Lebar : 2 mPanjang : 2 mKedalaman : 2,5 mTinggi ruang bebas : 0,5 mBahan : Bata Beton cor

Unit Reaktor AnaerobDimensi Reaktor :Panjang : 150 cmLebar : 150 cmTinggi : 230 cmBahan : Fiber Rainforced Palstic

(FRP)Media : Plastic Media (type

honeycomb tube)Spesific Area : 200 – 226 m2/m3

Unit Reaktor Pengolahan Lanjut (Aerob)Dimensi Reaktor :Panjang : 320 cmLebar : 150 cmTinggi : 230 cmBahan : Plastic Media (type:

honeycomb tube)Spesific Area : 200 – 226 m2/m3

Peralatan :

a. Blower UdaraTipe : HIBLOW 60Kapasitas : 60 liter per menitListrik : 100 watt, 220 volt.Jumlah : 2 unit

b. Pompa Air LimbahTipe : Submersible Pump (Pompa

Celup)Kapasitas : 20 - 40 liter/menitListrik : 100 wattTotal Head : 8 meterJumlah : 1 unitMaterial : Stainless Steel

c. Pompa SirkulasiTipe : Submersible PumpKapasitas : 20 liter/menitListrik : 75 wattTotal Head : 6-8 meterJumlah : 1 unit

Media BiofilterMaterial : PVC sheetKetebalan : 0,15 – 0,23 mmLuas Kontak Spsesifik : 200 – 226 m2/m3

Diameter lubang : 2 cm x 2 cmWarna : bening /

transparan.Berat Spesifik : 30 -35 kg/m3Porositas Rongga : 0,98Jumlah : : 10 M3

5. PEMBANGUNAN PERCONTOHAN IPALRUMAH SAKIT KAPASITAS 20-30 M3PER HARI

Lokasi percontohan dibanguan di rumahsakit umum Elizabeth, Sitobondo, Jawa Timur.Kontruksi IPAL yang telah terpasang dapatdilihat seperti pada Gambar 18 sampai denganGambar 24.

Gambar 18: Reaktor IPAL dan media sarangtawon.

Gambar 19 : Reaktor IPAL sebelum dipasang.

Gambar 20 : Pembuatan bak ekualisasi.


62

Gambar 21 : Reaktor IPAL telah diletakkan diatas pondasi IPAL

Gambar 22 : Bekesting reaktor IPAL

Gambar 23: Reaktor IPAL dan bak equalisasitelah dicor pada lokasinya

Gambar 24: Reaktor IPAL yang telah terpasang.

Gambar 25: Reaktor IPAL terlihat dari bagianatas

Gambar 26: Reaktor IPAL telah terpasang rapi

Gambar 27: IPAL R.S. Elizabeth-Situbondo

Gambar 28: Kontrol Panel


63

Gambar 29: Blower udara

Gambar 30: Pompa recycle

Gambar 31: Pompa inlet dan pompa bak kontrolyang dilengkapi dengan saringan pelindung.

6. UJI COBA IPAL

Uji coba dilkukan di Rumah SakitElizabeth, Situbondo. Air yang akan diolahadalah seluruh air yang dihasilkan oleh kegiatanrumah sakit yakni air yang berasal dari dapur,laundry, air limbah dari kegiatan klinis, airlimpasan tangki septik dan lainnya. Untuk Airlimbah dari limbah laboratorium tidakdimasukkan ke dalam sistem IPAL. Pengambilan

dan pengujian kualitas air dilakukan setelah IPALberoperasi selama tiga bulan.

Berdasarkan hasil uji coba IPAL RSElizabeth, Situbondo didapatkan hasil sebagaiberikut yakni konsentrasi COD 170 mg/l turunmenjadi 30 mg/l , konsentrasi BOD di dalam airlimbah 100 mg/l turun menjadi 12 mg/l,sedangkan konsentrasi zat padat tersuspensi(TSS) dari 150 mg/l turun menjadi 2 mg/l.

Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwapengolahan air limbah rumah sakit denganproses biofilter anaerob-aerob dapatmenurunkan konsentrasi COD, BOD serta zatpadat tersuspensi dengan baik. Selain itu jugadapat menurunkan kandungan amoniak dandeterjen. Kualitas air limbah sebelum dansesudah pengolahan secara lengkap dapatdilihat pada Tabel 1.

Tabel 1: Hasil analisa air limbah rumah sakitElizabeth, Situbondo sebelum dan sesudahpengolahan.

No PARAMETER AIR LIMBAH(mg/l)

AIR OLAHAN(mg/l)

1 BOD 100 122 COD 170 303 Total padatan

tersuspensi(TSS)

150 2

4 NH3 -bebas 0,46 0,000035 MBAS

(deterjen)2,56 0,398

6 Phenol 0,05 0,07 Sisa Khlor 0,0 0,08 Phosphat

(ortho)2,33 1,5

Catatan : contoh diambil setelah IPAL beropersi selama 3bulan.

7. PENUTUP

Berdasarkan hasil pengamatan selamalebih dari empat bulan opersi, pengolahan airlimbah rumah sakit dengan sistem kombinasiproses biofilter Anaerob-Aerob mempunyaibeberapa keunggulan antara lain yakni :

Efisiensi pengolahan cukup tinggi. Pengelolaannya sangat mudah. Biaya operasinya rendah, untuk kapasitas

IPAL 20 M3 per hari diperlukan dua unitblower masing-masing 60 watt.

Suplai udara untuk aerasi relatif kecil. Dapat digunakan untuk air limbah dengan

beban BOD yang cukup besar. Dapat menghilangan padatan tersuspensi

(SS) dengan baik.


64

Tahan terhadap perubahan bebanpengolahan secara mendadak.

DAFTAR PUSTAKA

-----, “ Gesuidou Shissetsu Sekkei Shisin toKaisetsu “, Nihon Gesuidou Kyoukai, 1984.

-----, “Pekerjaan Penentuan StandardKualitas Air Limbah Yang Boleh Masuk KeDalam Sistem Sewerage PD PAL JAYA”,Dwikarasa Envacotama-PD PAL JAYA,1995.

Anonim. (1995), “Surat Keputusan MenteriNegara Lingkungan Hidup, Kep-51/MENKLH/10/1995”. Baku Mutu LimbahCair Bagi Kegiatan Rumah Sakit. BadanPengendalian Dampak Lingkungan. Jakarta.

Arvin, E dan Herremoes., “Concepts andModels for Biofilm Reactor Performance”,Water Science Technology, Vol.22, No.1/2,pp. 171-192, 1990.

Benefield, Larry, D and Randal, Cliiford.W.(1990), “ Biological Proccesses Design ForWastewater Treatment”. Prentice Hall, NewYork.

Casey, T.J.(1997). “Unit Treatment ProcessIn Water and Wastewater Engineering”.University College Dublin, Ireland : Johnwiley and Sons Ltd.

Dojlido, jan R, and Best, Gerald A. (1993).“Chemistry of Water and WastewaterPollution”. England. Ellis Horwood Limited.

Droste, Ronald R. (1997). “Theory andPractice of Water and WastewaterTreatment”. John wiley and Sons Ltd.Toroto,Canada.

Fair, Gordon Maskew et.al., " Elements OfWater Supply And Waste Water Disposal”,John Willey And Sons Inc., 1971.

Gouda T., “ Suisitsu Kougaku – Ouyouben”,Maruzen kabushiki Kaisha, Tokyo, 1979.

Grady, C.P.L and Lim, H.C.(1980).“Biological Wastewater Treatment”, MarcelDekker Inc. New York.

Henze. (1983). “Anaerobic Treatment ofWastewater in Fixed Bed Reactor”. WaterScience Technology, Vol.15, 1983.

Horan, N.J.(1990). “Biological WastewaterTreatment systems : Theory and Operation”.University of Leeds, England. John Wiley &Sons Ltd.

Metclaf And Eddy (1978). " Waste WaterEngineering”, Mc Graw Hill.

Mosey, F.E. (1983), Water ScienceTechnology, Vol.15, 1983.

Reynolds, T.D. (1982). “Unit Operations andProcesses in Environmental Engineering”.Boston : B/C Engineering Division.

Said,N.I. (2000). “ Pengolahan Air Limbahdengan Proses Biofilter Anaerob-Aerob”.Jurnal Teknologi Lingkungan Vol.1 No.2.Jakarta.

Sueishi T., Sumitomo H., Yamada K., danWada Y., “ Eisei Kougaku “ (SanitaryEngineering), Kajima Shuppan Kai, Tokyo,1987.

Viessman W, Jr., Hamer M.J., “ WaterSupply And Polution Control “, Harper &Row, New York, 1985.

RANCANG BANGUN PAKET IPAL RUMAH SAKIT DENGAN …

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN PAKET IPAL RUMAH SAKIT DENGAN …