PRE-ELIMINARY PRIMARY WASTEWATER …angga.staff.ipb.ac.id/files/2011/04/K-PPLI-5-Pengolahan... ·...

PRE-ELIMINARY PRIMARY WASTEWATER

TREATMENT

(PENGOLAHAN PENDAHULUAN DAN PERTAMA)

Tujuan pengolahan pertama (Primary Treatment) dalam

pengolahan limbah cair adalah penyisihan bahan padat dari

limbah cair

Berdasarkan ukuran partikel padatan yang akan disisihkan

terdapat cara-cara atau metode yang ditujukan untuk

memisahkan partikel yang kasar dan besar (Preliminary

treatment/pendahuluan), serta penyisihan partikel yang lebih

kecil

Sifat padatan yang disisihkan adalah padatan anorganik dan

organik

Pada pengolahan pendahuluan juga ditujukan untuk mempersiapkan

limbah cair untuk tahapan pengolahan selanjutnya; seperti

penambahan bahan kimia untuk netralisasi (justifikasi pH), ataupun

penurunan suhu limbah cair (Cooling tower)

Selain secara fisik, penyisihan partikel padatan dalan pengolahan

pertama dapat dilalukan dengan bantuan bahan kimia koagulan

untuk memudahkan dalam pengendapan

Proses Koagulasi-Flokulasi

Sistem Pengolahan Pertama secara umum :

Raw WW

Screening

Grinding

Grit Removal

Flow

meter

Primary

Sedimentation

SCREENING (Saringan Kasar)

Screening digunakan untuk menyisihkan padatan kasar

yang terdapat pada limbah cair seperti kayu, ranting, papan,

dan padatan besar/kasar lainnya

Manfaat utama screening ini adalah untuk pemeliharan

peralatan pompa dan juga menjaga adanya penumpukkan

(clogging) pada katup dan sarana lainnya

Dari konstruksinya peralatan screening dibedakan menjadi

manjadi dua yaitu halus (fine screen) dan kasar (screen).

Saringan Kasar (Coarse) umumnya dibentuk dari jeruji (bar

screen) dengan jarak antar jeruji sebesar 1 cm atau lebih.

Sedangkan Fine Screen dibentuk dari saringan kain ataupun

plat berpori yang umumnya diletaknya pada sabuk, drum

berputar, disk yang berada dalam kedalaman tertentu

Dalam pengoperasiannya peralatan screening di lakukan

secara manual (intermitten) ataupun mekanik (otomatis)

Kuantitas padatan yang disisihkan terutama sekali

dipengaruhi oleh celah yang terbentuk oleh bar (opening

size), semakin besar celah akan semakin kecil kuantitas

padatan yang tersisih

Gambar-gambar screening

COMMINUTING (Grinding/Pencacah)

Communitor digunakan untuk memotong padatan kasar

sehingga menjadi seragam

Berbentuk tabung (screen) dengan pemotong didalamnya,

atau ada yang berbentuk kotak (vertical bar) dengan

pemotong diatasnya (barminutor)

GRIT REMOVAL

Grit Removal digunakan untuk meyisihkan material anorganik seperti pasir, silt, glass, cangkang; serta material organik yang besar dan berat seperti potongan tulang, benih, biiji kopi, dsb. (bahan-bahan non-biodegradable)

Secara teknis Grit Removal terbetuk dari saluran yang memiliki area yang luas sehingga dapat menurunkan kecepatan alir limbah cair sehingga partikel grit akan mengendap

A1 A2 A2 > A1

TANGKI EKUALISASI

Tangki Ekualisasi ditujukan untuk menyeragamkan laju alir limbah cair yang masuk pada tahapan selanjutnya, selain itu dapat dimanfaatkan untuk menyeragamkan jumlah beban yang masuk pada pengolahan (biologi).

Berdasarkan letaknya, penempatan tangki ekualisasi dibedakan menjadi dua yaitu : in-line arrangement (pada saluran utama aliran limbah cair) dan off-line arrangement (diluar saluran utama aliran limbah cair)

Eq-tank

Eq-tank

NEUTRALISASI

Netralisasi ditujukan untuk menaikkan atau menurunkan nilai pH menjadi netral (pH = 7) dengan menambahkan bahan kimia asam atau basa

Pencapaian nilai pH sekitar netral dimaksudkan untuk mempermudah proses (biologi) pada tahapan selanjutnya

OIL TRAP

Adanya senyawa lemak/trigliserida pada limbah cair dapat menghambat proses biologi pada pengolahan kedua (secondary treatment)

Secara teknis lemak diapungkan pada permukaan limbah cair sehingga dapat dipisahkan (scrap)

FLOATASI (Pengapungan)

Floatasi digunakan untuk memisahkan/menyisihkan padatan yang ringan dengan mengapungkannya ke permukaan limbah air

Pengapungan padatan dapat dilakukan dengan menggunakan (injeksi) udara kedalam bak/tangki

Udara

masuk

PRIMARY SEDIMENTATION (Sedimentasi pertama)

Sedimentasi Pertama (Primary Sedimentation) merupakan unit operasi yang dirancang untuk mengumpulkan dan menyisihkan padatan suspensi organik dari limbah cair

Pengendapan dilakukan secara gravitasi

Jika unit operasi ini diikuti oleh tahapan kedua (biologi treatment), proses sedimentasi tidak merupakan prioritas utama dalam pemisahan padatan suspensi organik

Pengendapan (sedimentasi) partikel padatan dalam limbah cair dibedakan menjadi 4 golongan (tipe):

Type-1. Discrete particles

Type-2. Flocculating particles

Type-3. Dilute suspensions

Type-4. Concentrated Suspended

Konsentrasi

(jumlah)

partikulat Flocculate

Type-1 Type-2

Type-3

Type-4

Discrete partikel (Free settling):

-Tidak ada perubahan bentuk, ukuran partikel dan penggabungan partikel padatan selama proses pengendapan

-Terdapat pada limbah cair dengan konsentrasi padatan rendah, terutama sekali bersifat inorganik

●

●

●

●

●

●

●

Flocculated particles

Ukuran partikel berubah menjadi besar/aglomerasi semakin menuju dasar (mengendap)

●

●

●

●

●

Dilluted suspension

Pengendapan awal sangat cepat kemudian turun mengendap bersama-sama (hinder settling)

Concentrated suspension

-pengendapan secara pemekatan

- Umum dilakukan pada pengendapan lumpur (sludge)

BAK SEDIMENTASI

Terdapat dua bentuk yaitu persegi panjang (rectangular) dan bulat (circular)

Terdapat 4 zona dalam bak sedimentasi :

1. Zona inlet (pemasukkan)

2. Zona outlet (pengeluaran)

3. Zona pengendapan (settling)

4. Zona lumpur (sludge)

Zona lumpur

inlet outlet

Zona pengendapan

inlet

outlet outlet

StZ StZ

lumpur

Kriteria perancangan sedimentasi pertama (awal)

Parameter range typical

Bak persegi:

-kedalaman, m 3-5 3,6

-panjang, m 15-90 25-40

-lebar, m 3-24 6-10

- kec. scraper, m/min 0,6-1,2 1

Bak circular

-kedalaman, m 3-5 4,5

- Diameter, m 3,6-60 12-45

-kemiringan dasar, mm/m 60-160 80

-kec.scraper, rpm 0,02-0,05 0,03

Gambar-gambar bak sedimentasi

KOAGULASI DAN FLOKULASI

Proses koagulasi merupakan proses destabilisasi partikel padatan agar siap untuk bergabung

Proses Flokulasi merupakan proses penggabungan partikel menjadi lebih besar sehingga mudah untuk mengendap

Proses koagulasi-flokulasi memerlukan penambahan bahan kimia/koagulan baik yang bersifat ionik ataupun polimer, seperti PAC (poli alumunium Clorida), Tawas/alum, FeSO4, FeCl3, dsb.

Penentuan dosis optimum bahan koagulan dilakukan dengan menggunakan peralatan jar test

Beberapa faktor lain yang mempengaruhi proses: pH, suhu, Kekeruhan

Mekanisme proses koagulasi-flokulasi :

1. Pengadukan cepat, penambahan bahan kimia koagulan, selama 1-2 menit, min 100 rpm

2. Pengadukkan lambat, proses pembentukkan flok, selama 15-30 menit, sekitar 20-30 rpm

3. Sedimentasi

Pengadukkan pada proses koagulasi dan flokulasi dilakukan secara :

1. mekanik

2. aerasi

3. Pneumatik