Operation and Maintenance

PRINSIP KERJA DAN PETUNJUK PERAWATAN IPAL SISTEM DEWATS RS ROEMANI MUHAMADIYAH SEMARANG Untuk mendapatkan hasil pengolahan yang memenuhi standar baku mutu, operasional dan perawatan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) harus dilakukan secara rutin. Bagaimanapun juga sistem DEWATS membutuhkan perawatan agar kondisi yang diinginkan tercapai. Sistem DEWATS memiliki sistem operasional dan perawatan yang mudah dipahami.

Artikel ini menyampaikan beberapa hal yang berhubungan dengan prinsip kerja dan perawatan IPAL DEWATS yang dibagi dalam:

1. Prinsip kerja & perawatan Tangki Septik

2. Prinsip kerja & perawatan Baffle Reactor

3. Prinsip kerja & perawatan Anaerobic Filter Reactor

4. Prinsip kerja & perawatan Horizontal Gravel Filter Plant

5. Prinsip kerja & perawatan Kolam Indikator

Skema Aliran Air Limbah Rumah Sakit

Keterangan:

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) sistem DEWATS dibuat untuk mjengolah air limbah yang berasal dari kamar mandi/wc, ruang cuci, dapur, ruang radiologi, OK, dan laboratorium. Untuk air limbah dapur, terlebihdulu dialirkan ke bak saring lemak untuk menyaring lemak yang ada di air limbah. Lemak ini kemudian diambil dan dibuang/dibakar/dikeringkan dua kali perminggunya. Lemak tidak boleh mengalir ke dalam IPAL karena berpotensi menyumbat aliran aliran air limbah. Untuk limbah dari ruang radiologi, OK, dan laboratorium dilewatkan ke bak pengenceran untuk mengurangi kepekatan cairan. Bak ini juga berfungsi untuk mengencerkan kandungan limbah kimia sebelum masuk ke IPAL. IPAL DEWATS sendiri terdiri dari tangki septik, bak baffle reaktor, bak anaerobic filter dan Horizontal Gravel Filter dan kolam indikator. Air limbah diolah dalam bak-bak ini sebelum dibuang ke saluran kota/irigasi.

PRINSIP KERJA DAN PERAWATAN IPAL DEWATS

IPAL sistem DEWATS memakai beberapa jenis teknologi alami yang bisa diimplementasikan di Indonesia. Beberapa teknologi yang dipakai adalah tangki septik, baffle reactor, anaerobic filter reactor, horizontal sand filter plant, dan kolam indikator. Teknologi-teknologi yang dipakai ini bekerja saling mendukung sehingga mampu mengolah air limbah hingga memenuhi standar baku mutu yang ditetapkan.

1. PRINSIP KERJA DAN PERAWATAN TANGKI SEPTIK.

Prinsip kerja tangki septik.

Tangki septik adalah pengolah limbah cair yang paling sering dan mudah ditemui dimana saja. Juga merupakan pengolah yang sebanding dengan nilai investasinya. Tangki septik biasanya terdiri dari 2 atau 3 bak terletak 15 cm diatas permukaan air dan dilengkapi pipa gas berketinggian minimal 2 m. Kedalaman bak-bak ini biasanya 1,5 2,5 m.

Tangki septik pada dasarnya adalah bak sedimentasi lumpur yang telah distabilisasi dengan penguraian anaerobik. Sementara bahan terlarut dan terapung akan tetap mengalir tanpa proses pengolahan berarti.

Di dalam tangki septik terjadi dua bentuk pengolahan, pengolahan mekanik (sedimentasi) dan pengolahan biologis (kontak dengan air bersih dan lumpur aktif). Sedimentasi akan terjadi dengan optimal jika aliran yang ada mengalir pelan dan tanpa gangguan. Sementara pengolah biologis akan optimal jika kontak antara aliran limbah baru dan lumpur lama (yang telah mengendap) terjadi dengan intensif.

Dengan aliran lambat, supernatant akan tetap segar dan tak berbau yang menunjukan bahwa proses degradasi belum terjadi. Proses degradasi zat padat terlarut dan terapung akan lebih cepat terjadi jika terjadi kontak intensif antara air limbah segar dan air limbah aktif. Beberapa zat terapung akan tetap mengalir karena adanya turbulensi. Tangki septik berbau karena zat padat aktif yang belum terfermentasi dengan menyeluruh telah meninggalkan tangki.

Setelah beberapa waktu, scum akan muncul dan mengapung pada air limbah di tangki septik. Jenis scum yang sering muncul adalah lemak, gemuk, potongan kayu, rambut atau benda-benda yang lebih ringan dari air. Scum ini mengambang karena gas yang muncul dari lumpur terendap. Scum akan mengumpul dan harus dibersihkan secara rutin agar tidak memenuhi tangki septik.

Bak pertama akan terisi setengah dari total volume air limbah karena scum dan lumpur banyak terdapat disini. Bak berikutnya akan digunakan untuk menenangkan aliran. Volume lumpur tergantung zat padat terendap dan interval pengurasan. Penurunan zat padat terapung akan berkurang jika lumpur telah memenuhi 2/3 tangki.

Tangki septik juga merupakan penghasil gas bio. Gas akan teakumulasi didalam tangki diatas permukaan air limbah yang akan menguap jika manhole dibuka. Pada saat membuka manhole, jauhkan api dari lobang manhole. Oleh karena itu tangki septik harus memiliki manhole di bak inlet maupun outlet.

Tangki septik mampu menurunkan kadar BOD hingga 25% 50%.

Dalam DEWATS tangki septik diletakkan sebelum reaktor baffle sebagai pra-pengolahan dan diperlukan pengurasan secara rutin.

TipeJenis PengolahanJenis Air LimbahCatatan

Tangki SeptikSedimentasi, Stabilisasi sludge Air limbah dengan zat padat tersedimentasi, Biasanya limbah domestikMudah, tahan lama, area yang diperlukan kecil karena dibangun dibawah tanah

PETUNJUK PERAWATAN SEPTIC TANK.

Pengecekan permukaan air septic tankPengecekan permukaan air di septic tank bertujuan untuk menjaga masuknya zat-zat padat berukuran besar seperti plastik masuk ke dalam filter. Apabila terdapat zat-zat padat maka perlu dibersihkan dengan cara mengangkat zat padat tersebut dan membuangnya. Pengecekan pada septic tank dianjurkan dilakukan dua kali seminggu untuk menghindari masuknya zat-zat padat tidak terurai ke bak selanjutnya. Apabila zat-zat padat itu masuk, kemampetan aliran air di dalam bak tidak terhindarkan.

Pengurasan rutin

Pengurasan rutin dilakukan setiap 3 tahun sekali berdasarkan kebutuhan. Pengurasan dilakukan dengan bantuan jasa penguras. Telah disediakan saluran pengurasan di setiap septic tank untuk memudahkan pengurasan. Pada saat pengurasan, lumpur aktif harus tetap ditinggal di dalam septic tank untuk meneruskan proses pembusukan zat padat yang baru terendap. Lumpur yang dikuras adalah lumpur yang berwarna kehitaman. Pengurasan harus dihentikan jika lumpur sudah berwarna kecoklatan. Lumpur yang berwarna kecoklatan inilah yang dimaksud lumpur aktif. Perlu diperhatikan bahwa jumlah lumpur pada bak pertama akan selalu lebih banyak daripada bak selanjutnya.

2. Prinsip Kerja dan Perawatan Baffle Reactor

Prinsip kerja Baffle Reactor.

Reaktor ini merupakan kombinasi dari beberapa prinsip proses anaerobik, tangki septik bak fluidised UASB reaktor. Sistem pada reaktor baffle adalah sistem aliran atas yang kecepatannya tidak boleh melebihi 2 m/jam. Oleh karena itu ketinggian reaktor ini dipengaruhi oleh kecepatan aliran atas yang dipakai. Sistem ini sesuai untuk DEWATS karena mudah dibuat dan dioperasikan dan juga tahan terhadap beban kejutan organik dan hidrolik.

Reaktor baffle biasanya terdiri dari 4 bak berurutan. Pada reaktor ini lapisan lumpur tiak akan mungkin mengapung karena sistem aliran atasnya. 4 bak berurutan ini berguna untuk menguraikan zat-zat yang sulit terurai. Bila zat yang mudah terurai telah terurai pada bak pertama, zat yang sulit akan diuraikan pada bak kedua, ketiga, dan seterusnya. Untuk bak terakhir diperbolehkan menggunakan filter untuk menghambat zat padat yang belum terurai.

Distribusi air limbah dan kontak antara limbah segar dan lumpur aktif adalah dua hal yang sangat penting dalam reaktor baffle. Air limbah segar harus dilewatkan secara merata pada lumpur aktif yang tersedimentasi di dasar bak sesegera mungkin untuk terjadinya proses penguraian

Reaktor baffle mampu menurunkan kadar COD hingga 65% - 90% dan kadar BOD hingga 70% - 90%. Reaktor baffle membutuhkan waktu tiga bulan untuk mematangkan lumpur.

TipeJenis PengolahanJenis Air LimbahKelebihan

Reaktor BafflePengurangan anaerobik limbah padat terapung dan terlarutLimbah domestik ndan industri dengan rasio BOD/COD rendahMudah, tahan lama, efisiensi tinggi, dibangun dibawah tanah, kemungkinan mampet kecil

Petunjuk Perawatan Baffle Reactor

Pengecekan permukaan air bak baffle reactor

Pengecekan permukaan air di bak baffle reactor bertujuan untuk menjaga masuknya zat-zat padat berukuran besar seperti plastik masuk ke dalam filter. Apabila terdapat zat-zat padat maka perlu dibersihkan dengan cara mengangkat zat padat tersebut dan membuangnya.

Pengurasan rutin

Pengurasan rutin dilakukan setiap 1 3 tahun sekali berdasarkan kebutuhan. Pengurasan dilakukan dengan bantuan jasa penguras. Telah disediakan saluran pengurasan di setiap bak baffle reactor untuk memudahkan pengurasan. Pada saat pengurasan, lumpur aktif harus tetap ditinggal di dalam tangki septik untuk meneruskan proses pembusukan zat padat yang baru terendap. Lumpur yang dikuras adalah lumpur yang berwarna kehitaman. Pengurasan harus dihentikan jika lumpur sudah berwarna kecoklatan. Lumpur yang berwarna kecoklatan inilah yang bernama lumpur aktif. Perlu diperhatikan bahwa jumlah lumpur pada bak pertama akan selalu lebih banyak daripada bak selanjutnya.

3. Prinsip Kerja dan Perawatan Anaerobic Filter Reactor

Prinsip Kerja Anaerobic Filter Reactor.

Seperti penjelasan diatas bahwa prinsip tangki septik dan reaktor baffle adalah sedimentasi, maka prinsip dari reaktor anaerobik filter adalah pengolahan zat tidak terendap dan tidak terlarut dengan mengalirkannya melalui surplus massa bakteria aktif. Surplus bakteria aktif inilah yang akan menguraikan zat tersebut. Bakteri selalu menetap di suatu lokasi yang sesuai untuk mereka. Tempat menetapnya bakteri biasanya adalah tembok pada reaktor. Oleh karena itu, material filter seperti kerikil, batuan, atau plastik khusus disediakan dalam reaktor sebagai tempat menetapnya bakteri. Ukuran batu yang biasanya dipakai adalah batu berdiameter 5 10 cm. Air limbah segar dialirkan melalui massa bakteri aktif secara terus menerus.Semakin luas tempat untuk berkembangnya bakteri maka semakin cepat pula proses penguraian. Material filter yang baik mampu memenuhi 90 300 m3 area permukan per m2 volume reaktor. Permukaan kasar akan memberikan area yang lebih luas. Dalam waktu singkat bakteri yang ada dalam filter akan menutup lubang dan melapisi filter.

Ketika bakteri menjadi sangat tebal, maka material filter perlu dibersihkan dengan melakukan back-flushed (pencucian) atau memindahkan filter untuk dibersihkan diluar reaktor. Filter Anaerobik merupakan reaktor yang dapat diandalkan dan kuat.

Berdasarkan pengalaman, 25%-30% filter menjadi tidak aktif karena kemampetan yang dapat dilihat dari berkurangnya efisiensi pengolahan. Kemampetan terjadi jika air limbah memasuki pori-pori filter yang terbuka. Pori-pori terbuka karena cepatnya aliran air limbah membawa bakteri yang telah melekat pada filter. Karena bakteri terbawa maka pori-pori yang semula terisi bakteri digantikan oleh air limbah. Filter pasir dan kerikil berkemungkinan mampet total karena kecilnya lobang pori-pori.

Reaktor ini mampu mengurangi kadar BOD hingga 70% - 90%. Keberadaan Tangki septik dan reaktor baffle sebelum filter anaerobic sangat berguna untuk menghilangkan zat padat berukuran besar masuk ke dalam reaktor anaerobik filter.

Reaktor anaerobik filter biasanya menerapkan sistem aliran atas dan bawah. Tetapi sistem aliran atas lebih sering digunakan karena resiko terbawanya bakteri aktif oleh aliran air limbah lebih kecil. Pembersihan filter dengan back-flushed pun lebih mudah dilakukan.

Hal yang paling penting pada reaktor ini adalah tersebarnya air limbah di seluruh area filter. Untuk mendukung hal ini perlu dibuat ruangan untuk air bebas sebelum memasuki ruangan filter.Panjang bak filter tidak boleh melebihi kedalaman bak.

Proses ini tergantung pada massa bakteri aktif dan oleh karena itu lumpur aktif (dari tangki septik) bisa disiramkan pada material filter. Akan lebih baik jika reaktor ini diisi sedikit demi sedikit, mulai dari limbah berbeban rendah kemudian berangsur-angsur diisi dengan limbah berbeban tinggi. Hal ini akan membantu untuk mempercepat efektivitas reaktor dalam waktu 3 bulan. Apabila langsung diisi penuh maka efektifitas akan terbangun dalam waktu 6 9 bulan. Perawatan reaktor baffle hampir sama dengan tangki septik yaitu. Back-flushed dan pencucian filter perlu dilakukan bila efisiensi pengolahan menurun dan hendaknya dilakukan sebelum pengurasan lumpur.

TipeJenis PengolahanJenis Air LimbahKelebihan

Filter anaerobikPengolahan anaerobik limbah padat terapung dan terlarutLimbah domestik ndan industri dengan rasio BOD/COD rendahMudah dan tahan lama bila dikontruksi dengan baik, efisiensi tinggi, dikontruksi dibawah tanah

Petunjuk Perawatan Anaerobic Filter

Pengecekan permukaan air bak anaerobic filter

Pengecekan permukaaan air di bak anaerobic filter bertujuan untuk menjaga masuknya zat-zat padat berukuran besar seperti plastik masuk ke dalam filter. Apabila terapat zat-zat padat maka perlu dibersihkan dengan cara mengangkat zat padat tersebut dan membuangnya.

Pengurasan rutin

Pengurasan rutin dilakukan setiap 1 3 tahun sekali berdasarkan kebutuhan. Pengurasan dilakukan dengan bantuan jasa penguras. Telah disediakan saluran pengurasan di setiap bak anaerobic filter untuk memudahkan pengurasan. Pada saat pengurasan, lumpur aktif harus tetap ditinggal di dalam tangki septik untuk meneruskan proses pembusukan zat padat yang baru terendap. Lumpur yang dikuras adalah lumpur yang berwarna kehitaman. Pengurasan harus dihentikan jika lumpur sudah berwarna kecoklatan. Lumpur yang berwarna kecoklatan inilah yang bernama lumpur aktif. Perlu diperhatikan bahwa jumlah lumpur pada bak pertama akan selalu lebih banyak daripada bak selanjutnya.

Back flushed

Back flushed adalah proses pembalikan aliran air limbah di dalam bak anaerobic filter. Proses ini bertujuan untuk membersihkan material filter dari massa bakteri aktif yang sudah mati. Dengan pembalikan aliran, maka bakteri mati yang menempel di material filter atau dinding anaerobic filter terlepas dan mengendap. Setelah mengendap, pengurasan

4. Prinsip Kerja dan Perawatan Horizontal Gravel Filter Plant (HGFP)

Prinsip kerja HGFP

HGFP sangat sesuai untuk mengolah air limbah berkandungan COD kurang dari 500 mg/l. Hanya air limbah yang akan masuk ke HGFP harus melalui pra pengolahan terutama untuk zat padat terapung. Bila tidak dilakukan pra pengolahan terlebih dulu maka zat padat terapung akan menyebabkan kemampetan pada filter. Kemampetan filter juga bisa disebabkan oleh lumpur biologis hasil penguraian zat organik. Filter yang mampet bisa dipakai kembali setelah beristirahat selama beberapa bulan.Hal ini bisa terjadi karena bakteri hidup tanpa makan dan hanya bergantung pada mass bakteri pada periode tersebut. Proses ini dinamakan autolysis.

Untuk mengolah dengan efisien dan efektif HGFP harus dirancang luas dan dangkal, inlet lebar, air limbah bisa terdistribusi secara merata, dan bentuk filter bulat dan berukuran sama besar.

Ukuran batu filter yang ideal adalah 6 12 mm atau 8 16mm. Bila ukuran terlalu besar, kemampetan tidak akan terjadi, hanya hal ini akan mengurangi kemampuan pengolahan. Ukuran yang digunakan harus sama. Apabila ukurannya berbeda-beda maka perlu disiangi. Kerikil yang berukuran besar diletakkan pada bagian depan dan yang berukuran kecil pada bagian samping. Kerikil ini harus mempunyai sudut untuk memperluas

TipeJenis PengolahanJenis Air LimbahKelebihan

Horizontal Sand Filter PlantAerobik-fakultatif-pengolahan anaerobik dan bahan padat tersedimentasi, mengurangi pathogenLimbah domestik ndan industri dengan rasio BOD/COD rendahMudah dan tahan lama bila dikontruksi dengan baik, efisiensi tinggi, dikontruksi dibawah tanah

Petunjuk Perawatan Horizontal Gravel Filter Plant

Penyiangan.

Penyiangan rumput phragmites/sejenisnya dianjurkan setiap tiga bulan sekali atau melihat kepadatan tanaman. Apabila penyiangan terlambat, aliran air akan muncul di atas gravel karena terjadi penyumbatan di dalam gravel dan akan menimbulkan bau. Pemotongan daun-daun juga diperlukan untuk menjaga supaya sinar matahari bisa masuk dengan maksimal ke dalam gravel filter.

Pembersihan permukaan Horizontal Gravel Filter Plant.

Permukaan gravel filter harus dibersihkan dari rerontokan rumput phragmites atau sampah padat lainnya seperti plastik dsb. Apabila terlalu banyak rerontokan rumput, maka sinar matahari dan oksigen tidak bisa masuk ke dalam gravel filter dengan maksimal yang pada akhirnya akan mengganggu proses kerja aerobik.

Pengurasan (dewatering).

Pengurasan dengan cara mengeringkan air yang ada di Horizontal Gravel Filter Plant dengan membuka saluran pengurasan yang sudah tersedia. Hal ini dilakukan sekali sebulan, bertujuan untuk mensuplai oksigen ke dalam gravel filter di saat air kosong.

5. PRINSIP KERJA DAN PERAWATAN KOLAM AEROBIC

Prinsip kerja Kolam Aerobic

Kolam aerobic dimaksudkan untuk menyentuhkan oksigen melalui permukaan air limbah untuk menambah kadar oksigen pada air limbah. Kadar oksigen akan meningkat bergantung pada temperatur dan turbulensi permukaan yang disebabkan oleh angin dan hujan.

Petunjuk Perawatan Kolam Aerobic

Pembersihan alga pada dinding kolam.

Alga membantu mensuplai oksigen pada kolam. Tetapi, apabila pertumbuhan alga yang terlalu banyak dan tingginya kekeruhan air akan menyebabkan sulitnya sinar matahari menembus lapisan terbawah kolam. Apabila ini terjadi maka fotosintesis tidak terjadi dan akan timbul bau karena kondisi anaerobik tidak tercipta. Kandungan BOD dan COD juga akan meningkat.

Pembersihan permukaan air kolam indikator.

Untuk menjaga kandungan air maka kebersihan permukaan air kolam indikator perlu dijaga agar suplai oksigen dan penyinaran matahari tidak terhambat.

EMBED Visio.Drawing.6

_1112425102.vsd