Teknologi Pengolahan Limbah Tekstil

5/19/2018 Teknologi Pengolahan Limbah Tekstil

1/28

Teknologi Pengolahan Limbah TekstilDengan Sistem Lumpur Aktif

ABSTRAK

Lumpur aktif (activated sludge) adalah proses pertumbuhan mikroba tersuspensi.

Proses ini pada dasarnya merupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasi materialorganik menjadi CO2dan 2O! "#. dan sel biomassa baru. Proses ini menggunakan udara

yang disalurkan melalui pompa blo$er (diffused) atau melalui aerasi mekanik. %el mikrobamembentuk flok yang akan mengendap di tangki penjernihan. &emampuan bakteri dalam

membentuk flok menentukan keberhasilan pengolahan limbah secara biologi! karena akan

memudahkan pemisahan partikel dan air limbah. Lumpur aktif dicirikan oleh beberapaparameter! antara lain! 'ndeks olume Lumpur (%ludge olume 'nde * %') dan %tirred

%ludge olume 'nde (%%').

Perbedaan antara dua indeks tersebut tergantung dari bentuk flok! yang di$akilioleh faktor bentuk (%hape +actor * %). %istem pengolah lumpur aktif baik untuk domestik

maupun industri mengandung ,-/ padatan total dan 0-00/ bulk $ater (li1our ).Pembuangan kelebihan lumpur dilakukan dengan mengurangi volume lumpur melalui proses

pengepresan (de$atering). &onsentrasi besi yang tinggi konsentrasi besi yang tinggi! 34-04/ dalam bentuk +e (''')! ditemukan dalam lumpur aktif. akumulasi besi dapat berasal

dari influent air limbah atau melalui penambahan +e%O#yang digunakan untukmenghilangkan fosfor. %ebagai contoh pengolahan limbah sistem lumpur aktif adalah 5nit

Pengelolaan 6ir Limbah P7. 5"'789. 5nit ini mampu mengolah limbah lebih dari 244 m2 perhari. Proses pengelolaan terbagi atas tiga tahap pemrosesan! yaitu : ,. ProsesPrimer!

meliputi penyaringan kasar! penghilangan $arna! e1ualisasi! penyaringan halus!pendinginan! 2. Proses %ekunder! biologi dan sedimentasi dan ;. Proses 7ersier! tahap

lanjutan dengan penambahan bahan kimia.

%istem yang digunakan dalam P6L P7. 5nite merupakan perpaduan antara proses

fisika! kimia dan biologi.


2/28

Lumpur aktif (activated sludge) adalah proses pertumbuhan mikroba tersuspensiyang pertama kali dilakukan di 'ngris pada a$al abad ,0. %ejak itu proses ini diadopsi

seluruh dunia sebagai pengolah air limbah domestik sekunder secara biologi. Proses ini padadasarnya merupakan pengolahan aerobik yang mengoksidasi material organik menjadi

CO2dan 2O! "#. dan sel biomassa baru. 5dara disalurkan melalui pompa blo$er (diffused)atau melalui aerasi mekanik. %el mikroba membentuk flok yang akan mengendap di tangki

penjernihan (?ariel >itton! ,00#).

6nna dan =alte (,00#) berpendapat keberhasilan pengolahan limbah secara biologi

dalam batas tertentu diatur oleh kemampuan bakteri untuk membentuk flok! dengandemikian akan memudahkan pemisahan partikel dan air limbah. Lumpur aktif adalah

ekosistem yang komplek yang terdiri dari bakteri! proto@oa! virus! dan organisme-organisme lain. Lumpur aktif dicirikan oleh beberapa parameter! antara lain! 'ndeks olume

Lumpur (Sludge Volume Index = SVI) dan Stirrd Sludge Volume Index (SSVI). Perbedaanantara dua indeks tersebut tergantung dari bentuk flok! yang di$akili oleh faktor bentuk

(Shape Factor = S).

Pada kesempatan lain 6nna dan =alte (,003) menyatakan bah$a proses lumpur

aktif dalam pengolahan air limbah tergantung pada pembentukan flok lumpur aktif yangterbentuk oleh mikroorganisme (terutama bakteri)! partikel inorganik! dan polimer

eoselular. %elama pengendapan flok! material yang terdispersi! seperti sel bakteri dan flokkecil! menempel pada permukaan flok. Pembentukan flok lumpur aktif dan penjernihan

dengan pengendapan flok akibat agregasi bakteri dan mekanisme adesi. %elanjutnyadinyatakan pula bah$a flokulasi dan sedimentasi flok tergantung pada hypobisitas internal

dan eksternal dari flok dan material eopolimer dalam flok! dan tegangan permukaanlarutan mempengaruhi hydropobisitas lumpur granular dari reaktor lumpur anaerobik.

+rank et all (,00A) mencoba menggambarkan bah$a dalam sistem pengolah lumpuraktif baik untuk domestik maupun industri mengandung ,-/ padatan total dan 0-

00/ bulk water(li1our ). Pembuangan kelebihan lumpur merupakan proses yang mahal!dilakukan dengan mengurangi volume lumpur melalui proses pengepresan (dewatering).

Pada bagian lain dinyatakan pula bah$a konsentrasi besi yang tinggi konsentrasi besi yangtinggi! 34-04/ dalam bentuk +e (''')! ditemukan dalam lumpur aktif.

6kumulasi besi dapat berasal dari influent air limbah atau melalui penambahan+e%O#yang digunakan untuk menghilangkan fosfor. Bumlah besi dalam lumpur aktif akan

berkurang setelah memasuki kondisi anaerobik dan mungkin berasosiasi dengan adanyaaktifitas bakteri heterotrofik. >erkurangnya fosfor dalam lumpur aktif dapat menyebabkan

fosfor terlepas kedalam air. Bika ini terjadi merupakan potensi untuk terjadinya eutrofikasipada perairan.

8nri dan 6nni (,00) juga mengemukan bah$a limbah padat yang berasal dari

suatu instalasi pengolah air limbah industri tekstil dapat digolongkan ke dalam limbah

berbahaya karena mengandung logam berat. =ereka mengkaji kemungkinan prosessolidifikasi mempergunakan tanah lempung dengan hasil yang cukup baik dari segikekuatan tekan bebas! permeabilitas! dan hasil lindinya.

'%(% Tu)uan *an Sasaran

Penerapan teknologi ini dengan tujuan dapat menghilangkan limbah organiksederhana dan mudah urai! organik kompleks seperti $arna! bau. Proses ini juga


3/28

mengilangkan logam berat. %asaran dari penerapan teknologi ini adalah air hasil pengolahanlimbah tekstil tidak mencemari lingkungan.

'%+% ,anfaat

7eknologi ini dapat menurunkan total padatan tersuspensi (7%%) hingga mencapai

0,/! CO A2/! +e 0A/ dan >O03/. Proses ini juga menghilangkan $arna dan bau darilimbah tersebut.

'%-% Kontak Personil

'r. 6rie erlambang! =.%c.

&elompok 7eknologi Pengelolaan 6ir >ersih dan Limbah Cair!

irektorat 7eknologi Lingkungan!&edeputian >idang 'nformatika! 8nergi dan =aterial.

>adan Pengkajian dan Penerapan 7eknologi

Bl. =.. 7hamrin "o. D! Bakarta Pusat7el. 42,-;,A03A0! ;,A0334 +a. 42,-;,A03A48mail : airEserver.enviro.bppt.go.id

ome Page : http:FF$$$.enviro.bppt.go.idFG&el-,F

II% PR#S"S LU,PUR AKTI.

(%'% Sistem Lumpur Aktif Kon/ensional

Proses Lumpur 6ktif &onvensional dapat dilihat pada ?ambar ,.

?ambar ,. %istem Lumpur 6ktif &onvensional

Tangki aerasi

Oksidasi aerobik material organik dilakukan dalam tangki ini. 8fluent pertama masuk

dan tercampur dengan Lumpur 6ktif >alik (eturn !ctivated Sludge =!S) atau disingkatL6> membentuk lumpur campuran (mixed li"our)! yang mengandung padatan tersuspensi
mailto:[email protected]:[email protected]://www.enviro.bppt.go.id/~Kel-1/mailto:[email protected]://www.enviro.bppt.go.id/~Kel-1/mailto:[email protected]


4/28

sekitar ,.44 - 2.44 mgFl. 6erasi dilakukan secara mekanik. &arakteristik dari proseslumpur aktif adalah adanya daur ulang dari biomassa. &eadaan ini membuat $aktu tinggal

rata-rata sel (biomassa) menjadi lebih lama dibanding $aktu tinggal hidrauliknya (%territtdan Lester! ,0DD). &eadaan tersebut membuat sejumlah besar mikroorganisme

mengoksidasi senya$a organik dalam $aktu yang singkat. Haktu tinggal dalam tangkiaerasi berkisar # - D jam.

Tangki Se*imentasi

7angki ini digunakan untuk sedimentasi flok mikroba (lumpur) yang dihasilkan

selama fase oksidasi dalam tangki aerasi. %eperti disebutkan dia$al bah$a sebaghian darilumpur dalam tangki penjernih didaur ulang kembali dalam bentuk L6> kedalam tangki

aerasi dan sisanya dibuang untuk menjaga rasio yang tepat antara makanan danmikroorganisme (F#$ atio).

Parameter

Parameter yang umum digunakan dalam lumpur aktif (avis dan Corn$ell! ,0DI

erstraete dan van aerenbergh! ,0DA) adalah sebagai berikut:

,. $ixed%li"our suspended solids (=L%%). 'si tangki aerasi dalam sistem lumpur aktif

disebut sebagai mixed li"ouryang diterjemahkan sebagai lumpur campuran. =L%%adalah jumlah total dari padatan tersuspensi yang berupa material organik dan

mineral! termasuk didalamnya adalah mikroorganisma. =L%% ditentukan dengancara menyaring lumpur campuran dengan kertas saring (filter)! kemudian filter

dikeringkan pada temperatur ,44C! dan berat padatan dalam contoh ditimbang.2. $ixed%li"our volatile suspended solids (=L%%). Porsi material organik pada =L%%

di$akili oleh =L%%! yang berisi material organik bukan mikroba! mikroba hidup danmati! dan hancuran sel ("elson dan La$rence! ,0D4). =L%% diukur dengan

memanaskan terus sampel filter yang telah kering pada A44 - A44C! dan nilainya

mendekati A-3/ dari =L%%.

;. Food % to % microorganism ratio (+F= Jatio). Parameter ini merupakan indikasi bebanorganik yang masuk kedalam sistem lumpur aktif dan di$akili nilainya dalam

kilogram >O per kilogram =L%% per hari (Curds dan a$kes! ,0D;I "athanson!,0DA). 6dapun formulasinya sebagai berikut :

+F= * K >O =L%%

#.

dimana :

K * Laju alir limbah Buta ?alon per hari (=?)

>O* >O(mgFl)=L%% * $ixed li"uor suspended solids (mgFl)

* olume tangki aerasi (?allon). Jasio +F= dikontrol oleh laju sirkulasi lumpur aktif. Lebih tinggi laju sirkulasi lumpur

aktif lebih tinggi pula rasio +F=-nya. 5ntuk tangki aerasi konvensional rasio +F=adalah 4!2 - 4! lb >OFhariFlb =L%%! tetapi dapat lebih tinggi hingga ,! jika


5/28

digunakan oksigen murni (ammer! ,0DA). Jasio +F= yang rendah mencerminkanbah$a mikroorganisme dalam tangki aerasi dalam kondisi lapar! semakin rendah

rasio +F= pengolah limbah semakin efisien.

A. &idraulic retention time (J7). Haktu tinggal hidraulik (J7) adalah $aktu rata-rata

yang dibutuhkan oleh larutan influent masuk dalam tangki aerasi untuk proses

lumpur aktifI nilainya berbanding terbalik dengan laju pengenceran () (%territt danLester! ,0DD).

&RT 0 '1D 0 21 3

dimana :

* olume tangki aerasi

K * Laju influent air limbah ke dalam tangki aerasi * Laju pengenceran.

3. 'mur lumpur (Sludge age). 5mur lumpur adalah $aktu tinggal rata-ratamikroorganisme dalam sistem. Bika J7 memerlukan $aktu dalam jam! maka $aktu

tinggal sel mikroba dalam tangki aerasi dapat dalam hari lamanya. Parameter iniberbanding terbalik dengan laju pertumbuhan mikroba. 5mur lumpur dihitung

dengan formula sebagai berikut (ammer! ,0DAI Curds dan a$kes! ,0D;) :

5mur Lumpur (ari) * =L%% %%e Ke %%$9 K$

D.

dimana :

=L%% * $ixed li"uor suspended solids (mgFl).

* olume tangki aerasi (L)%%e* Padatan tersuspensi dalam effluent (mgFl)

%%$* Padatan tersuspensi dalam lumpur limbah (mgFl)

Ke* Laju effluent limbah (m;Fhari)

K$* Laju influent limbah (m;Fhari).

0. 5mur lumpur dapat bervariasi antara - , hari dalam konvensional lumpur aktif.Pada musim dingin lebih lama dibandingkan musim panas (5.%. 8P6! ,0D3a).

Parameter penting yang mengendalikan operasi lumpur aktif adalah laju pemuatanorganik! suplay oksigen! dan pengendalian dan operasi tangki pengendapan akhir.

7angki ini mempunyai dua fungsi: penjernih dan penggemukan mikroba. 5ntukoperasi rutin! orang harus mengukur laju pengendapan lumpur dengan menentukan

indeks volume lumpur (%')! oster dan Bohnston! ,0D3.

II% PR#S"S LU,PUR AKTI.

(%(% ,o*ifikasi Proses Lumpur Aktif Kon/ensional


6/28

6da beberapa modifikasi dari proses lumpur aktif konvensional ("athanson! ,0DAI5%. 8P6! ,033)! Lihat ?ambar 2.

?ambar 2. =odifikasi proses lumpur aktif.6. %istem aerasi lanjutan. >. Parit oksidasi (5% 8P6! ,033! dalam >itton! ,00#)

Sistem Aerasi Lan)utan

Proses ini dipakai dalam instalasi paket pengolahan dengan cara sebagai berikut :

,. Haktu aerasi lebih lama (sekitar ;4 jam) dibandingkan sistem konvensional. 5sialumpur juga lebih lama dan dapat diperpanjang sampai , hari.

2. Limbah yang masuk dalam tangki aerasi tidak diolah dulu dalam pengendapanprimer.

;. %istem beroperasi dalam +F= ratio yang lebih rendah (umumnya M4!, lb >OFhariFlb=L%%) dari sistem konvensional (4!2 - 4! lb >OFhariFlb =L%%).


7/28

#. %istem ini membutuhkan membutuhkan sedikit aerasi dibandingkan denganpengolahan konvensional dan terutama cocok untuk komunitas yang kecil yang

menggunakan paket pengolahan.

Selokan #ksi*asi 4Oxidation Ditch5

%elokan oksidasi terdiri dari saluran aerasi yang berbentuk oval yang dilengkapidengan satu atau lebih rotor rotasi untuk aerasi limbah. %aluran ini menerima limbah yang

telah disaring dan mempunyai $aktu tinggal hidraulik (hidraulic retention time) mendekati2# jam.

Aerasi Bertingkat

Limbah hasil dari pengolahan primer (pengendapan) masuk dalam tangki aerasi

melalui beberapa lubang atau saluran! sehingga meningkatkan distribusi dalam tangkiaerasi dan membuat lebih efisien dalam penggunaan oksigen. Proses ini dapat

meningkatkan kapasitas sistem pengolahan.

Stabilisasi Kontak

%etelah limbah dan lumpur bercampur dalam tangki reaktor kecil untuk $aktu yangsingkat (24-#4 menit)! aliran campuran tersebut dialirkan ke tangki penjernih dan lumpur

dikembalikan ke tangki stabilisasi dengan $aktu tinggal # - D jam. %istem ini menghasilkansedikit lumpur.

Sistem Aerasi Campuran

Pada sistem ini limbah hanya diaerasi dalam tangki aerasi secara merata. %istem ini

dapat menahan shock loaddan racun.

Lumpur Aktif Ke6epatan Tinggi

%istem ini digunakan untuk mengolah limbah konsentrasi tinggi dan dioperasikanuntuk beban >O yang sangat tinggi dibandingkan proses lumpur aktif konvensional. Proses

ini mempunyai $aktu tinggal hidraulik sangat singkat. %istem ini beroperasi padakonsentrasi =L%% yang tinggi.

Aerasi #ksigen ,urni

%istem aerasi dengan oksigen murni didasarkan pada prinsip bah$a laju tranfer

oksigen lebih tinggi pada oksigen murni dari pada oksigen atmosfir. Proses ini menghasilkankemampuan oksigen terlarut menjadi lebih tinggi! sehingga meningkatkan efisiensi

pengolahan dan mengurangi produksi lumpur.

(%+% Biologi Lumpur Aktif

ua tujuan dari sistem lumpur aktif pertama adalah oksidasi material organik yangbiodegradable dalam tangki aerasi kemudian dikonversi menjadi bentuk sel yang baru!

kedua flokulasi! memisahkan biomassa yang baru terbentuk dari air effluent.

Sur/ei #rganisme Dalam Lumpur Aktif


8/28

+lok dalam aktifitas lumpur mengandung sel bakteri disamping partikel anorganikdan organik. 5kuran flok bervariasi antara M, m m (ukuran beberapa sel bakteri) sampai

dengan , 444 m m atau lebih (Parker et al.! ,03,I 5.%.8P6! ,0D3a)! Lihat ?ambar ;. %elhidup dalam flok dapat diukur dengan analisis 67P dan aktifitas dehidrogenase! berjumlah

-24/ dari total sel (Heddle dan Benkins! ,03,). >eberapa peneliti menjaga agar fraksiaktif bakteri dalam lumpur aktif me$akili hanya ,-;/ bakteri total (anel! ,0DD).

?ambar ;. istribusi ukuran partikel dalam lumpur aktif

(Parker et al! ,03,! dalam >itton! ,00#).

>erikut ini adalah beberapa mikroorganisme yang dapat diamati dalam flok lumpur aktif.

Bakteri

>akteri merupakan unsur utama dalam flok lumpur aktif. Lebih dari ;44 jenis bakteri

yang dapat ditemukan dalam lumpur aktif. >akteri tersebut bertanggung ja$ab terhadapoksidasi material organik dan tranformasi nutrien! dan bakteri menghasilkan polisakarida

dan material polimer yang membantu flokulasi biomassa mikrobiologi. ?enus yang umumdijumpai adalah : ooglea *seudomonas Flavobacterium !lcaligenes +acillus!chromobacter ,or-nebacterium ,omomonas +revibacterium dan

!cinetobacter disamping itu ada pula mikroorganisme berfilamen!

yaitu Sphaerotilus dan+eggiatoa Vitreoscillayang dapat menyebabkan sludge bulking.

&arena tingkat oksigen dalam difusi terbatas! jumlah bakteri aktif aerobik menurun

karena ukuran flok meningkat (anel! ,0DD). >agian dalam flok yang relatif besar membuatkondisi berkembangnya bakteri anaerobik seperti metanogen. &ehadiran metanogen dapat


9/28

dijelaskan dengan pembentukan beberapa kantong anaerobik didalam flok atau denganmetanogen tertentu terhdap oksigen (Hu et al.! ,0D3). Oleh karena itu lumpur aktif cukup

baik dan cocok untuk material bibit bagi pengoperasian a$al reaktor anaerobik.

7abel ,. istribusi >akteri eteropik 6erobik alam Lumpur 6ktif %tandard(iraishi et al. (,0D0).

$"NUSK"L#,P#K

P"RS"NTASIDARI T#TAL IS#LAT

,omamonas%*seudomonas 4

!lkaligenes !D

*seudomonas (elompok Florescent) ,!0

*aracoccus ,,!

'nidentified (gram negative rods) ,!0

!eromomas ,!0

Flavobacterium % ,-tophaga ,;!

+acillus ,!0

$icrococcus ,!0

,or-neform !D

!rthrobacter /0

!ureobacterium%$icrobacterium /0

Bumlah total bakteri dalam lumpur aktif standard adalah ,4DC+5Fmg lumpur. 7abel

,. menunjukkan beberapa genus bakteri yang ditemui dalam standard lumpur aktif.%ebagian besar bakteri yang diisolasi diidentifikasi sebagai spesies-spesies ,omamonas%

*sudomonas.

,aulobacter bakteri bertangkai umumnya ditemukan dalam air yang miskin bahan

organik! dapat diisolasi dari kebanyakan pengolahan limbah! khususnya lumpur aktif(=acJae dan %mit! ,00,).


10/28

?ambar #. istribusi

oogloea adalah bakteri yang menghasilkan eopolysaccharide yang membentukproyeksi khas seperti jari tangan dan ditemukan dalam air limbah dan lingkungan yang kaya

bahan organik ("orberg dan 8nfors! ,0D2I 5n@ dan +arrah! ,03AI Hilliams dan 5n@! ,0D;).Noogloea diisolasi dengan menggunakan media yang mengandung m-butanol! pati! atau m-

toluate sebagai sumber karbon. >akteri ini ditemukan dalam berbagai tahap pengolahan

limbah tetapi jumlahnya hanya 4!,-,/ dari total bakteri dalam mixed li"our(Hilliams dan5n@! ,0D;). &epentingan relatif bakteri ini dalam air limbah membutuhkan penelitian lebih

lanjut.

+lok lumpur aktif juga merupakan tempat berkumpulnya bakteri autotrofik sepertibakteri nitrit (1itrosomonas 1itrobacter)! yang dapat merubah amonia menjadi nitrat danbakteri fototrofik seperti bakteri ungu non sulfur (Jhodospilrillaceae)! yang dapat dideteksi

pada konsentrasi sekitar ,4selFml. >akteri ungu dan hijau ditemukan dalam jumlah yangsangat kecil. >arangkali! bakteri fototrofik hanya sedikit berperan dalam penurunan nilai

>O dalam lumpur aktif (=adigan! ,0DDI %iefert et al.! ,03D).

.ungi

Lumpur aktif biasanya tidak mendukung kehidupan fungi $alaupun beberapa fungi

berfilamen kadang-kadang ditemukan dalam flok lumpur aktif. +ungi dapat tumbuh pesat

diba$ah kondisi p yang rendah! toksik! dan limbah yang kekurangan nitrogen. ?enus yangdominan ditemukan dalam lumpur aktif adalah 2eotrichum *enicillium ,ephalosporium

,ladosporium dan!lternaria (Pipes dan Cooke! ,0A0I 7omlinson dan Hilliams! ,03).Lumpur ringan (Sludge +ulking) dapat dihasilkan oleh pertumbuhan yang pesat 2eotrichum

candidum! yang dirangsang oleh p rendah dari limbah yang asam.

Proto7oa

Proto@oa adalah significant predator dalam lumpur aktif seperti dalam lingkunganakuatik alam (Curds! ,0D2I rakides! ,0D4I +enchel dan Borgensen! ,033I LaJiviere!


11/28

,033). Pemakanan bakteri oleh proto@oa dapat ditentukan dengan eksperimen pemakananbakteri yang telah diberi ,#C atau ;C atau flouresen (offmann dan 6tlas! ,0D3I %herr et al!

,0D3). Pemakanan bakteri tersebut dapat mereduksi toksikan. Contoh!!spidiscacostata yang memakan bakteri dalam lumpur aktif dapat menurunkan &admium (offmann

dan 6tlas! ,0D3). Proto@oa paling sering ditemukan dalam lumpur aktif adalah ,archesium*aramecium sp 3percularia sp ,hilodenella sp Vorticella sp !pidisca sp (art dan

%tretton! ,0D4! 8deline! ,0DDI 8ikelboom dan van >uijsen! ,0D,).

,illiata. %iliata atau bulu getar digunakan untuk pergerakan dan mendorong partikel

makanan kedalam mulut . %iliata dibagi menjadi tiga! yaitu : %iliata bebas (free)! merayap(creeping)! dan bertangkai (stalked). %iliata bebas (tidak terikat) memakan bakteri bebas

yang terbang. ?enus yang paling penting sering ditemukan dalam lumpur aktifadalah ,hilodonella ,olpidium +lepharisma 4uplotes *aramecium 5ionotus

6racheloph-llum dan Spirostomum. %iliata merayap memakan bakteri yang beradadipermukaan flok lumpur aktif. ua genus penting! yaitu :!spidisca dan 4uplotes.Cilitas

bertangkai menempel tangkainya pada flok. 7angkai mempunyai m-onemeuntukmenangkap mangsa. Contoh siliata bertangkai adalah Vorticella ,archesium

3percularia dan 4pist-lis.

Rotifers

Jotifers adalah meta@oa (organisme bersel banyak) dengan ukuran bervariasi dari

,44 mm - 44 m m. 7ubuhnya menancap pada partikel flok dan sering tercabut daripermukaan flok (oohan! ,03I 8ikelboom dan van >uijsen! ,0D,). Jotifers ditemukan

dalam instalasi pengolahan air limbah termasuk dua orde pertama! >delloidea (contoh :Philodina spp.! abrotrocha spp.) dan =onogononta (contoh : Lecane spp.! "otommata

spp.). Peranan rotifers dalam lumpur aktif adalah : (,) menghilangkan bakteri tersuspensi

(contoh : bakteri yang tidak membentuk flokI (2) memberi kontribusi terhadappembentukan flok melalui pelet kotoran yang dikelilingi oleh mukus. &ehadiran rotifers

dalam tahap akhir pengolahan limbah sistem lumpur aktif dikarenakan kenyataan bah$ahe$an ini mempunyai siliata yang kuat yang menolong dalam mencari makan dan

menurunkan jumlah bakteri tersuspensi (membuat air lebih jernih) dan aksi siliatanya lebihkuat dibandingkan proto@oa.

(%-% #ksi*asi Bahan #rganik Dalam Tangki Aerasi

6ir limbah domestik mempunyai rasio C:":P sebesar ,44 : : ,! yang mencukupi

untuk kebutuhan sebagian besar mikroorganisme. >ahan organik dalam air limbah terdapatdalam bentuk terlarut! koloid! dan fraksi partikel. >ahan organik terlarut sebagai sumber

makanan bagi mikroorganisme heterotrophik dalam mixed li"uor.>ahan organik ini cepathilang oleh adsorpsi dan proses flokulasi! dan juga oleh absorpsi dan oksidasi oleh

mikroorganisme. 6erasi dalam beberapa jam dapat membuat perubahan dari >O terlarut

menjadi biomassa mikrobial. 6erasi mempunyai dua tujuan : (,) memasok oksigen bagi

mikroorganisme aerobik! dan (2) menjaga lumpur aktif agar selalu konstan teragitasi untukmelaksanakan kontsak yang cukup antara flok dengan air limbah yang baru datang padasistem pengolahan limbah. &onsentrasi oksigen yang cukup juga diperlukan untuk aktifitas

mikroorganisme heterotrophik dan autotrophik! khususnya bakteri nitrit. 7ingkat oksigen

terlarut harus antara 4! - 4!3 mgFl. Proses nitrifikasi berhenti jika oksigen terlarut diba$ah4!2 mgFl (art dan %tretton! ,0D4). Curds dan a$kes (,0D;) membuat ringkasan reaksi

degradasi dan biosintesis yang terjadi dalam tangki aerasi dalam proses lumpur aktif(?ambar ).


12/28

?ambar . Penghilangan >ahan Organik alam Proses Lumpur 6ktif

(Curds dan a$kes! ,0D; dalam ?abriel >itton! ,00#.

(%8% Pengen*apan Lumpur

Campuran air dan lumpur (mixed li"our) dipindahkan dari tangki aerasi ke tangki

pengendapan! tempat lumpur dipisahkan dari air yang telah diolah. sebagian lumpur aktifdikembalikan ke tangki aerasi dan sebagian lagi dibuang dan dipindahkan ke pengolahan

aerobik. %el mikrobial terjadi dalam bentuk agregat atau flok! densitasnya cukup untukmengendap dalam tangki penjernih. Pengendapan lumpur tergantung ratio +F= dan umur

lumpur. Pengendapan yang baik dapat terjadi jika lumpur mikroorganisme berada dalamfase endogeneous! yang terjadi jika karbon dan sumber energi terbatas dan jika

pertumbuhan bakteri rendah. Pengendapan lumpur yang baik dapat terjadi pada rasio +F=yang rendah (contoh : tingginya konsentrasi =L%%). %ebaliknya! Jasio +F= yang tinggi

mengakibatkan pengendapan lumpur yang buruk.

alam airlimbah pemukiman! rasio +F= yang optimum antara 4!2 dan 4! (?audydan ?audy! ,0DDI ammer! ,0DA). Jata-rata $aktu tinggal sel yang diperlukan untukpengendapan yang efektif adalah ; - # hari (=etcalf dan 8ddy! ,00,). Pengendapan yang

tidak baik dapat terjadi akibat gangguan yang tiba-tiba pada parameter fisik (suhu dan p)!kekurangan makanan (contoh "! suhu! mikronutrien)! dan kehadiran @at racun (seperti

logam berat) yang dapat menyebabkan hancurnya sebagian flok yang sudah terbentuk(Chudoba! ,0D0). Cara konvensional untuk monitoring pengendapan lumpur adalah dengan

menentukan 'ndeks olume %ludge (Sludge Volume Index = %'). Caranya adalah sebagaiberikut : Lumpur campuran dari tangki aerasi dimasukkan dalam silinder volume , liter dan


13/28

dibiarkan selama ;4 menit. olume sludge dicatat. olume lumpur yang mengendap adalah%! =L%% adalah mied li1our suspended solid (mgFl). alam pengolahan lumpur yang

konvensional (=L%% M ; 44 mgFl) nilai %' berkisar 4 - ,4 mlFg.

%' (mlFg) * % ,.444=L%%

(%9% Pengolah Limbah Tekstil P%T% Unitek: Bogor

'ndonesia dalam satu dasa $arsa ini dikenal sebagai penghasil tekstil yang besar

disamping 'ndia dan Pakistan. alam proses produksi industri tekstil banyak menggunakanbahan kimia dan air. >ahan kimia yang digunakan antara lain untuk proses pencucian!

pemutihan! dan pe$arnaan. 6kibat dari itu pencemaran lingkungan menjadi masalah bagimasyarakat yang tinggal disekitar industri tekstil. =engingat pentingnya industri tekstil

sebagai penghasil devisa negara dan perlunya perlindungan lingkungan! maka diperlukan

adanya teknologi pengolah limbah tekstil yang handal. %alah satu contoh pengolahan limbahtekstil yang hingga saat ini beroperasi adalah pengolahan limbah tekstil milik P.7. 5nite di>ogor.

?agasan unit pengolah limbah tekstil di P7. 5nitek lahir dari Presiden irektur =r. %.Okabe karena pada tahun tersebut belum ada perusahaan yang dapat dijadikan contoh

dalam pengolahan air limbah. &emudian rancang bangunnya dilaksanakan oleh perusahaaninduknya di Bepang! yaitu 5nitika Ltd. alam perkembangan selanjutnya terus mengalami

perbaikan dan penambahan sejalan dengan peningkatan produksi. P7. 5nitek merupakanpabrik tekstil terpadu. Proses produksinya meliputi pemintalan (spinning)! pertenunan

(weaving)! pencelupan (d-eing) dan penyelesaian akhir (finishing). Pada umumnya polutanyang terkandung dalam limbah industri tekstil dapat berupa padatan tersuspensi! padatan

terlarut serta gas terlarut. &arakteristik limbah pada umumnya bersifat alkalis (p * 3)!

suhunya tinggi serta ber$arna pekat. 5ntuk menghilangkan polutan tersebut! diperlukanpengolahan yang dapat memisahkan dan menghancurkan polutan yang terkandung

didalamnya.

III% TA&APAN

'nstalasi Pengelolaan 6ir Limbah P7. 5nitek dibangun 7ahun ,0DD di atas tanahseluas #444 m2! dan mampu mengolah limbah tekstil lebih dari 2444 m;Fhari. Proses

pengolahan air limbah P7. 5nitek terbagi atas tiga tahap pemrosesan! yaitu :

,. Proses primer yang meliputi penyaringan kasar! penghilangan $arna! ekualisasi!

penyaringan halus! pendinginan.2. Proses sekunder yang meliputi proses biologi dan sedimentasi.

;. Proses tersier yang merupakan tahap lanjutan dengan penambahan bahan kimia.

=elalui upaya pengelolaan yang telah dilakukan! maka air limbah yang dibuang tidak

akan mencemari lingkungan. >iaya investasi pembangunan instalasi ini hanya sekitar 2/dari total investasi atau sekitar 2! milyard rupiah. %istem pengolah limbah yang digunakan

merupakan perpaduan antara proses fisika! kimia! dan biologi. Proses yang berperan dalam


14/28

pengurangan bahan pencemar adalah proses biologi yang menggunakan sistem lumpur aktifdengan aerasi lanjutan (extended aeration).

%elain limbah cair terdapat pula limbah padat yang berupa lumpur! hasil samping

dari sistem pengolahan yang digunakan. Lumpur hasil olahan digunakan sebagai bahancampuran pembuatan conblock dan batako press serta pupuk organik. al ini merupakan

salah satu alternatif dan langkah lebih maju dari P7. 5nitek dalam memanfaatkan kembalilimbah padat.

?ambar A. 5nit Pengolah Limbah 7ekstil &apasitas 244 m;Fhari.


15/28

?ambar 3. >ak penampung yang masih panas.

?ambar D. >ak pengendap pertama


16/28

?ambar 0. Pemberian koagulan (ferro sulfat) untuk menghilangkan $arna.

?ambar ,4. >ak pengendap (clarifier) setelah diberi koagulan ferro sulfat.


17/28

?ambar ,,. =enara pendingin (Colling 7o$er) sebelum air masuk ke dalam bak aerasi.

?ambar ,2. >ak aerasi tahap petama


18/28

?ambar ,;. Lumpur aktif dari bak pengendap akhir dikembalikan ke bak aerasi tahappertama.

?ambar ,#. >ak pengendap akhir


19/28

?ambar ,. Contoh air di bak pengendap akhir.

?ambar ,A. 6ir hasil olahan sebelum dibuang ke lingkungan.


20/28

?ambar ,3. >ioassay

?ambar ,D. Contoh air baku sampai dengan air hasil olahan.

I2% CARA P",BUATAN


21/28

5rutan proses pengolahan limbah di P7. 5nitek secara garis besar dibagi dalam unit proses yang meliputi proses primer! sekunder! dan tersier! yaitu :

5nit , : adalah proses penghilangan $arna dengan sistem koagulasi dan

sedimentasi.

5nit 2 : adalah proses penguraian bahan organik yang terkandung di dalam air

limbah dengan sistem lumpur aktif.

5nit ; : adalah proses pemisahan air yang telah bersih dengan lumpur aktif dari

kolam aerasi.

5nit # : adalah proses penghilangan padatan tersuspensi setelah pengendapan.

5nit : adalah proses pemanfaatan lumpur padat setelah pengepresan di belt press.

5ntuk jelasnya lihat ?ambar ,0. %istem Pengolah Limbah Lumpur 6ktif P7. 5"'789.

-%'% Proses Pengolahan Limbah

Proses pengolahan air limbah P7. 5nitek terbagi menjadi tiga tahap pemrosesan! yaitu :

,. Proses primer! Proses primer merupakan perlakuan pendahuluan yang meliputi : a).Penyaringan kasar!

b). Penghilangan $arna!c). 8kualisasi!

d). Penyaringan halus! dane). Pendinginan.

2. Proses sekunder! Proses biologi dan sedimentasi.

;. Proses tersier! merupakan tahap lanjutan setelah proses biologi dan sedimentasi.

6dapun $aktu yang dibutuhkan untuk tiap-tiap proses dapat dilihat pada 7abel 2.

7abel 2. imensi! ebit 6ir =asuk! dan Haktu 7inggal

dari masing-masing 5nit Pengolah Limbah Cair P7. 5"'789.

UnitPenanganan

!umlah 2ol Tangki4m+5

Total 2ol4m+5

Debit4m+1hari5

;aktuRetensi

&olame1ualisasi

Limbah air

$arna

2

0 A

,,

,244

2.; jam

Limbah air

umum

, A; A; ,D44 D.3 jam

7angki&oagulasi '

, ;., ;.A 324 3.2menit

7angki 2 ,#.2 2D.# 324 2


22/28

%edimentasi ' menit

&olam 6erasi ; 2(,24) 02 ;#2 ;444 23.#jam

7angki

%edimentasi ''

, #43 #43 ;;0# 2.0 jam

7angki&oagulasi ''

, A A ;;0# 2.menit

7angki'ntermeadiat

, 3 3 ;;0# 2#menit

7angki%edimentasi

'''

, ,3D ,3D ;;0# ,.2Ajam

&olam 'kan , , , ;;0# A.#

menit


23/28

?ambar ,0. %istem Pengolah Limbah Lumpur 6ktif P7. 5"'789

-%(% Proses Primer

a% Pen


24/28

Limbah cair ber$arna yang berasal dari proses pencelupan setelah mele$ati tahappenyaringan ditampung dalam dua bak penampungan! masing-masing berkapasitas A#

m;dan #D m;! air tersebut kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi pertama(volume ;!, m;) yang terdiri atas tiga buah tangki! yaitu : Pada tangki pertama

ditambahkan koagulasi +e%O#(+ero %ulfat) konsentrasinya A44 - 344 ppm untuk pengikatan$arna. %elanjutnya dimasukkan ke dalam tangki kedua dengan ditambahkan kapur (lime)

konsentrasinya ,4 - ;44 ppm! gunanya untuk menaikkan p yang turun setelahpenambahan +e%O#. ari tangki kedua limbah dimasukkan ke dalam tangki ketiga padakedua tangki tersebut ditambahkan polimer berkonsentrasi 4! - 4!2 ppm! sehingga akan

terbentuk gumpalan-gumpalan besar (flok) dan mempercepat proses pengendapan.

%etelah gumpalan-gumpalan terbentuk! akan terjadi pemisahan antara padatanhasil pengikatan $arna dengan cairan secara gravitasi dalam tangki sedimentasi. =eskipun

air hasil proses penghilangan $arna ini sudah jernih! tetapi p-nya masih tinggi yaitu ,4!sehingga tidak bisa langsung dibuang ke perairan. 5ntuk menghilangkan unsur-unsur yang

masih terkandung didalamnya! air yang berasal dri koagulasi ' diproses dengan sistemlumpur aktif. Cara tersebut merupakan perkembangan baru yang dinilai lebih efektif

dibandingkan cara lama yaitu air yang berasal dari koagulasi ' digabung dalam bak

ekualisasi.

7abel ;. asil pengamatan konsentrasi! debit! dan laju penambahan koagulandan flokulan terhadap limbah air $arna (Japto! ,00A)

AgentKonsentrasi

4kg1l5Debit

4l1)am5

La)u

Penambahan4kg1)am5

+e %O# 4.2, ,;.2D 2.D#

Lime 4.,, D4A.3A DA.##

Polimer 6"P-,4 2. ,4-# A,.A4 4.,,

7abel #. 8fisiesi removal proses koagulasi dan flokulasi air limbah $arna7ahun ,00# (Japto! ,00A)

Parameter Inlet 4mg1l5#utlet

4mg1l5

"fisiensi

remo/al 4=5

7%% ,;2.;; ,3.;; DA.0

>O 2AA.,2 #.02 30.#

CO #;2.;; ,,2.44 3#.,

O 4.# 4.2 ;3.

6% "kualisasi

>ak ekualisasi atau disebut juga bak air umum memiliki volume A4 m;menampung

dua sumber pembuangan yaitu limbah cair tidak ber$arna dan air yang berasal dari mesin


25/28

pengepres lumpur. &edua sumber pembuangan pengeluarkan air dengan karakteristik yangberbeda. Oleh karena itu untuk memperlancar proses selanjutnya air dari kedua sumber ini

diaduk dengan menggunakan blo$er hingga mempunyai karakteristik yang sama yaitu p 3dan suhunya ;2oC. %ebelum kontak dengan sistem lumpur aktif! terlebih dahulu air

mele$ati saringan halus dan cooling to$er! karena untuk proses aerasi memerlukan suhu;2oC. 5ntuk mengalirkan air dari bak ekualisasi ke bak aerasi digunakan dua buah

submerble pump atau pompa celup (K* A4 m;

Fjam).

*% Saringan &alus 4Bar S6reen f 0 >:(8 in5

6ir hasil ekualisasi dipompakan menuju saringan halus untuk memisahkan padatandan larutan! sehingga air limbah yang akan diolah bebas dari padatan kasar berupa sisa-

sisa serat benang yang masih terba$a.

e% Cooling To?er

&arakteristik limbah produksi tekstil umumnya mempunyai suhu antara ;-#4oC!sehingga memerlukan pendinginan untuk menurunkan suhu yang bertujuan

mengoptimalkan kerja bakteri dalam sistem lumpur aktif. &arena suhu yang diinginkanadalah berkisar 20-;4oC.

-%+% Proses Sekun*er

a% Proses Biologi

'nstalasi Pengolahan 6ir Limbah ('P6L) P7. 5nitek memiliki tiga bak aerasi dengan

sistem lumpur aktif! yang pertama berbentuk oval mempunyai beberapa kelebihandibandingkan dengan bentuk persegi panjang. &arena pada bak oval tidak memerlukan

blo$er sehingga dapat menghemat biaya listrik! selain itu perputaran air lebih sempurnadan $aktu kontak bakteri dengan limbah lebih merata serta tidak terjadi pengendapan

lumpur seperti layaknya terjadi pada bak persegi panjang. &apatas dari ketiga bak aerasiadalah 2,3 m;. Pada masing-masing bak aerasi ini terdapat sparator yang mutlak

diperlukan untuk memasok oksigen ke dalam air bagi kehidupan bakteri. Parameter yangdiukur dalam bak aerasi dengan sistem lumpur aktif adalah O! =L%%! dan suhu. ari

pengalaman yang telah dijalani! parameter-parameter tersebut dijaga sehingga penguraianpolutan yang terdapat dalam limbah dapat diuraikan semaksimal mungkin oleh bakteri.

Oksigen terlarut yang diperlukan berkisar 4! 2! ppm! =L%% berkisar #444 A444 mgFl!dan suhu berkisar 20 ;4oC.

b% Proses Se*imentasi

>ak sedimentasi '' (volume #43 m;) mempunyai bentuk bundar pada bagian

atasnya dan bagian ba$ahnya berbentuk kronis yang dilengkapi dengan pengaduk(agitator) dengan putaran 2 rph. esain ini dimaksudkan untuk mempermudah pengeluaran

endapan dari dasar bak. Pada bak sedimentasi ini akan terjadi settling lumpur yang berasaldari bak aerasi dan endapan lumpur ini harus segera dikembalikan lagi ke bak aerasi (return

sludge*J%)! karena kondisi pada bak sedimentasi hampir mendekati anaerob. >esarnya J%ditentukan berdasarkan perbandingan nilai =L%% dan debit J% itu sendiri. Pada bak

sedimentasi ini juga dilakukan pemantauan kaiment (ketinggian lumpur dari permukaan air)dan =L%% dengan menggunakan alat =L%% meter.


26/28

-%-% Proses Tersier

Pada proses pengolahan ini ditambah bahan kimia! yaitu 6lumunium %ulfat(6l2(%O#);)! Polimer dan 6ntifoam (%ilicon >ase)I untuk mengurangi padatan tersuspensi

yang masih terdapat dalam air. 7ahap lanjutan ini diperlukan untuk memperoleh kualitas airyang lebih baik sebelum air tersebut dibuang ke perairan.

6ir hasil proses biologi dan sedimentasi selanjutnya ditampung dalam bak interdiet

(olume 2m;) yang dilengkapi dengan alat yang disebut inverter untuk mengukur level air!kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi (volume ;!A m;) dengan menggunakan

pompa sentrifugal. Pada tangki koagulasi ditambahkan alumunium sulfat (konsentrasiantara ,4 ;44 ppm) dan polimer (konsentrasi antara 4! 2 ppm)! sehingga terbentuk

flok yang mudah mengendap. %elain kedua bahan koagulan tersebut juga ditambahkantanah yang berasal pengolahan air baku ($ater teratment) yang bertujuan menambah

partikel padatan tersuspensi untuk memudahkan terbentuknya flok.

Pada tangki koagulasi ini terdapat mier (pengaduk) untuk mempercepat proses

persenya$aan kimia antara air dan bahan koagulan! juga terdapat p kontrol yang

berfungsi untuk memantau p effluent sebelum dikeluarkan ke perairan. %etelahpenambahan koagulan dan proses flokulasi berjalan dengan sempurna! maka gumpalan-gumpalan yang berupa lumpur akan diendapkan pada tangki sedimentasi ''' (volume * ,3D

m;). asil endapan kemudian dipompakan ke tangki penampungan lumpur yang selanjutnya

akan diolah dengan belt press filter machine.

VI. HASIL YANG PERNAH DICAPAI

%ebagai gambaran hasil proses dari 5nit Pengolah Limbah 7ekstil tersebut adalahsebagai berikut :

7abel . asil Pengamatan &onsentrasi! ebit! dan Laju Penambahan&oagulan dan +lokulan Pada 7angki &oagulasi ''! tahun ,00# (Japto! ,00A).

AgentKosentrasi

4kg1l5Debit 4l1)am5

La)u

Penambahan4kg1)am5

6l2(%O#); 4.;4 ,2D.0 ;D.A0

Polimer

6"P-,4. ,4-# ;.2, 4.4;

7abel A. 8fisiensi Jemoval Proses &oagulan dan +lokulasi 6ir LimbahPada Penanganan 7ersier! 7ahun ,00# (Japto! ,00A).

Parameter Inlet 4mg1l5 #utlet 4mg1l5"fisiensi

Remo/al 4=5

7%% 22.44 0.44 0.,4


27/28

>O #A.A0 2.40 #A.;4

CO 0;.;; 4.40 #A.;4

Parameter Pantau

A% Kimia

,. CO (Chemical Oygen emand) : Bumlah oksigen (ppm O2) yang dibutuhkan untukmengoksidasi &2Cr2O3yang digunakan sebagai sumber oksigen (oidi@ing agent).

2. >O (>iochemical Oygen emand) : %uatu analisis empiris yang mencobamendekati secara global proses-proses mikrobiologi yang benar-benar terjadi

didalam air. 6ngka >O adalah jumlah oksigen (ppm O2) yang dibutuhkan olehbakteri untuk mengoksidasi hampir semua @at organis yang terlarut dan sebagian @at

organis yang tersuspensi dalam limbah cair.

;. O (issolved Oksigen) : Bumlah oksigen (ppm O2) yang terlarut dalam air dan

merupakan kebutuhan mutlak bagi mikroorganisma (khususnya bakteri) dalam

menguraikan @at organik.

#. p (erajat &easaman) : idefinisikan sebagai p * - log () yang menunjukkantingkat keasaman atau kebasaan.

B% .isika,. =L%% (=ied Li1our %uspended %olid) : Bumlah seluruh padatan tersuspensi dalam

suatu cairan (ppm) yang menggambarkan kepekatan lumpur pada kolam aerasikhususnya.

2. %;4(%ludge olume * ;4) : Lumpur yang mengendap secara gravitasi selama ;4menit (/) yang menunjukkan tingkat kelarutan oksigen dalam lumpur aktif.

C% Biologi

Parameter biologi yang diamati berupa mikroorganisme predator bakteri!

diantaranya pro@oa dan avertebrata lainnya.

Kualitas Influen *an "fluen IPAL PT UNIT"@

8fisiensi sistem 'P6L P7. 5nite cuiup tinggi! terutama untuk 7%%! >O dan +8.anya sayang dalam analisis keberhasilan sistem lumpur aktif menjadi sulit karena

parameter =L%%! =%%! %' dan mikrobiologinya kurang banyak diteliti.

7abel 3. 8fisiensi 7otal Jata-Jata 'P6L P7. 5"'789 (J'P7O! ,00A)

ParameterInlet 4air

umum5#utlet "fisiensi

Air Umum

p,,.; 3.2A ;A.4;

7%% (mgFl) D#.44 3.44 0,.AA


28/28

>O(mgFl) 03.4 2.34 03.44

CO (mgFl) #2D.4 ,A2.34 A2.4;

+e (mgFl) 2.;; 4.43 0A.00

2II% L#KASI

Pengolahan limbah tektil ini diterapkan di P7 5nitek! Balan Pajajaran 7ajur! >ogor. Ba$a>arat.

Teknologi Pengolahan Limbah Tekstil

Documents

Transcript of Teknologi Pengolahan Limbah Tekstil