PENGOLAHAN LIMBAHSECARA UMUM

LIMBAH INDUSTRI PANGAN• Limbah Padat : mis. kulit & biji buah-buahan,

potongan sayuran, kulit telur, kemasan dsb.Diolah dengan Pengomposan, Daur Ulang

• Limbah Cair : BOD, COD, TDS, TSS, dsbDiolah di IPAL

• Limbah Gas : jarang dijumpai, kemungkinan uap air, bila industri menggunakan boiler.Dikondensasi, didinginkan dengan cooling tower.

TUJUAN PENGOLAHAN LIMBAH

• Untuk melindungi badan-badan air dan area sekitar dari pencemaran air limbah industri serta menghindaridampak buruk terhadap kesehatanmanusia.

• Sebelum menentukan jenis pengolahanyang akan digunakan, terlebih dulu harus dilakukan analisis karakteristiklimbah cair industri, sehingga dapatdiketahui jenis pencemar yang dominan pada industri tersebut.

PEMILIHAN PROSES PENGOLAHAN AIR LIMBAH

2. Kualitas efluen yang diinginkan

1. Karakteristik air limbah

3. Biaya dan ketersediaan lahan

[TSS, TDS, biodegradable material, komponenorganik / inorganik & material toksik]

Pertimbangan rasio BOD/COD rendah (<0.5) FISIKA DAN KIMIA

Pertimbangan rasio BOD/COD tinggi (>0.5) BIOLOGI

Surat Keputusan Gubernur Propinsi Jawa Barat No. 6/1999

Berdasarkan TAHAPAN PROSES dikenal :

1. Proses pengolahan primer(pendahuluan / awal)

2. Proses pengolahan sekunder (fisik, kimia, biologi)

3. Proses pengolahan tersier (lanjut/advanced)

4. Proses pengolahan lumpur

PROSES PENGOLAHAN

Berdasarkan JENIS PROSES juga dikenal :

1. Proses pengolahan fisikMengandalkan proses fisik

2. Proses pengolahan kimiawiMengandalkan reaksi kimia

3. Proses pengolahan biologisMengandalkan aktivitasmikroorganisma

PROSES PENGOLAHAN

7

SKEMA PENGOLAHAN : FISIK – KIMIA – BIOLOGI

AIR LIMBAH

PENYARINGAN KASAR, PENGENDAPAN PASIR, EQUALISASI,SEDIMENTASI,NETRALISASI

FLOTASI

KOAGULASI FLOKULASI

SEDIMENTASI

OKSIDASI REDUKSI

PENGOLAHAN AEROBIK

PENGOLAHAN ANAEROBIK

SEDIMENTASI AKHIR

PENGOLAHAN LUMPUR

DewateringThickeningDigesting

Filterpress, etc

INSINERASICOMPOSTING

PENGOLAHAN TERSIER

‘RECYCLED’ WATER

FILTRASIACTIVE CARBONION EXCHANGEELECTRODIALYSISREV-OSMOSISIRADIASI IONULTRAVIOLETDISINFEKSI

PRIMER/ AWAL

SEKUNDER/FISKIMBIO

TERSIER/ ADVANCE

PROSESPRODUKSI

SLUDGETREATMENT

FiILTRASI

8

PENGOLAHAN AWAL / PRIMER

TUJUAN :Menyiapkan air limbah agar proses selanjutnya menjadi lebih ringan / efisien

KARENA :

Debit dan karakteristik air limbah dapat berubah sehingga tidak sesuai dengan kriteria perencanaan dan berpotensi mengganggu proses selanjutnya

PENGOLAHAN PRIMER/PRIMARY TREATMENT

1. Penyaringan kasar (Screening)

2. Penyisihan pasir (Grit chamber)

3. Tangki Aliran Rata-rata (Equalisasi)

4. Netralisasi

– Tujuan untuk menghilangkan :

• materi-materi kasar (coarse material) : plastik, daun-daunan, kertas, kayu dan lain-lain,

• materi-materi halus (fine material) : benang fiber, serta zat padat tersuspensi.

– Materi-materi tersebut umumnya dipisahkan dengan melewatkan air limbah melalui bar screen

SCREENING

PENYARINGAN KASAR (SCREENING)

Tujuan : untuk menyisihkan material kasar

Ukuran material

kasar

Tipe dan material Screen

Kisaran ukuran bukaan

Gambar: Bar Screen

GAMBAR TIPE-TIPE SCREEN

Inclined Fixed Screen Rotary Drum Screen

Rotary Disc Screen Centrifugal Screen

• untuk menghilangkan pasir / padatan

• Pasir diendapkan dan dibuang dengan cara mengalirkan air limbah dengan kecepatan sekitar 0,4 m/det di dalam suatu grit chamber

• Removal BOD ~ 60 %

GRIT REMOVAL

GRIT CHAMBER

TANGKI ALIRAN RATA-RATA(EQUALIZATION TANK)

• Proses ekualisasi, dalam sebuah tangki pencampur (a mixing basin): untuk mengatasi variasi jam-jam-an yang terjadi, baik pada konsentrasi maupun debit (flows)

• Pada proses ini juga harus ada sebuah kolam pembuangan (a spill pond), untuk menampung slugs dari limbah yang terkonsentrasi yang dapat mengganggu proses selanjutnya

TANGKI ALIRAN RATA-RATA(EQUALIZATION TANK)

Tujuan : untuk menyeimbangkan/merata-rata aliran dan konsentrasi (mengatasi fluktuasi).

Outlet

Q ave

Q max

Q min

mixeraerator

opsional

Inlet

NETRALISASI

• Proses netralisasi, jikadiperlukan, diletakkansetelah proses ekualisasi.

• Bila diperlukan, dilakukan penambahan asam atau alkali (basa)

• Menetralkan pH, untuk mempersiapkan limbah sebelum dilakukan proses pengolahan biologi.

ASAM

BASA

• Jika air limbah setelah melalui pengolahanprimer banyak mengandung unsur-unsurANORGANIK diolah dengan proses pengolahan fisik-kimia.

• Sebaliknya, jika air tersebut banyakmengandung unsur ORGANIK proses pengolahan biologis.

PENGOLAHAN SEKUNDER

• PENGOLAHAN FISIK

• PENGOLAHAN KIMIA

• PENGOLAHAN BIOLOGI

PENGOLAHAN FISIK

– SEDIMENTASI

– FLOTASI

– FILTRASI

– SEPARASI

• Mengandalkan proses fisika (gravitasi)

• juga karakteristik impurities

PENGOLAHAN FISIKSEDIMENTASI

• Proses penyisihan dasar digunakan untuk menyisihkan lumpur kasar dalam air limbah.

• Menyisihkan partikel dan koloid dari air limbah.

• Partikel koloid terlalu kecil untuk mengendap, sehingga perlu ditambahkan bahan kimia (koagulan) untuk membentuk partikel yang berukuran lebih besar (flok) sehingga dapat mengendap lebih cepat.

PROSES SEDIMENTASI• proses dimana benda-benda halus yang

sudah menggumpal dan siap mengendap,

• sebagai hasil dari proses koagulasi & flokulasi,

• dilewatkan dalam sebuah tanki/bak pengendap dengan waktu detensi tertentu,

• sehingga dapat mengendap

TIPE TANGKI SEDIMENTASI

1. PERSEGI 2. LINGKARAN

Parameter-parameter operasi

1. EFISIENSI [%]

2. BEBAN PERMUKAAN [SO]

3. WAKTU TINGGAL [TD]

SEDIMENTASI

F L O T A S I

c

Inlet /Material terapung /minyak & lemak <<

Pengambilan materialterapung di permukaan• Untuk menyisihkan

materi yang terapung (komponen hidrokarbon), karena berat jenisnya < berat jenis air.

• Jenis Flotasi a.l:– Flotasi gravitasi

– Flotasi udara terlarutMODEL SEDERHANAFlotasi Gravitasi

FLOTASI UDARA TERLARUT DISSOLVED AIR FLOTATION (DAF)

KompresorUdara

Air kondisi

awal

Tangki KoagulasiKoagulan Lapisan Lumpur

(thickened sludge)

Air terolah

Pembuangan akhir

Bak Penampung

Pompatekan

Tangki Flotasi

Lumpur

FLOTASI

FILTRASI• Menyaring materi-materi halus yang tidak dapat

mengendap pada tanki sedimentasi • Umumnya menggunakan pasir sebagai media

penyaring (single media) dengan diameter yang tidak seragam (un-uniform)

• ataupun kombinasi dari pasir dan anthrasit (dual media) atau lainnya.

FILTRASI

PENGOLAHAN KIMIA

–KOAGULASI

–FLOKULASI

• Bahan-bahan kimia ditambahkan untuk mengubah kondisi kesetimbangan dan menyebabkan pengendapan dari bahan-bahan yang tidak diinginkan (pencemar)

• Bahan-bahan pengoksidasi digunakan pada kondisi dimana komponen yang direduksi akan disisihkan

PENGOLAHAN KIMIA

• Koagulasi menggunakan bahan kimia sering digunakan sebagai unit, terkait dengan proses sedimentasi atau filtrasi, dimana kondisi partikel-partikel berukuran kecil dan koloid akan membentuk partikel-partikel berukuran lebih besar (flock) yang dapat mengendap

• Proses secara kimia merupakan proses konversi sedangkan penyisihan aktual dilakukan melalui pemisahan secara fisik produk-produk padatan, cairan, atau gas hasil reaksi kimia yang terjadi

KOAGULASI• Penggumpalan partikel-partikel koloid menjadi

partikel-partikel kecil (fine flocs) denganpenambahan bahan kimia.

• Partikel koloid adalah : Partikel stabil dan berukuran sangat kecil yaitu antara 1 nm - 0,1 nm. Bahan kimia yang ditambahkan disebutKoagulan.

• Koagulan memiliki muatan listrik yang berlawanan dengan muatan listrik partikelkoloid.

JENIS KOAGULANNAMA FORMULA BENTUK REAKSI

DG AIRpH

AlumuniumSulfat

Al2(SO4)3.xH2O Bongkah, bubuk

Asam 6,0 – 7,8

Sodium Aluminat

NaAlO2

Na2Al2O4

Bubuk Basa 6,0 – 7,8

PAC (Poly Alumunium Chlorida)

Aln(OH)mCl3n-m Cair, bubuk Asam 6,0 – 7,8

Ferri Sulfat Fe2(SO4)3.9H2O Kristal halus Asam 4 - 9

Ferri Chlorida

FeCl3.6H2O Bongkah, Cair Asam 4-9

Ferro sulfat FeSO4.7H2O Kristal Halus Asam > 8,5

JAR TEST

Fungsi :

memperoleh dosis optimum koagulan dan flokulan di dalam sampel air yang mampu menghasilkan sisa

kekeruhan paling rendah dan flok yang paling stabil

FLOKULASI• Penggumpalan partikel-partikel kecil (mikroflok)

menjadi gumpalan (flok) yang cukup besar dan mudah untuk mengendap

• Kadang-kadang diperlukan penambahan bahan kimia untuk memperkuat flok yang terbentuk.

• Bahan kimia yang ditambahkan disebut flokulan (coagulant aid).

• Flokulan dapat menetralisir daya tolak partikel koloid, sehingga membantu penggumpalan.

ILUSTRASI PROSES KOAGULASI DAN FLOKULASI

+ +

---

+ ++

- --

-

PARTIKEL TERPISAH PARTIKEL BERSATU BERAT DAN MENGENDAP

Al 3+

Al3+

Al3+Al3+

MIKROFLOK

-

MAKROFLOK

PROSES KOAGULASI -FLOKULASI

Colloidal Coagulation Reaction Flocculation Reaction

CONTOH FLOK

Unit Koagulasi-Flokulasi-Sedimentasi

UNIT TERPISAH UNIT GABUNGAN