V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.2. SARAN
Pengembangan lebih lanjut terhadap paket program Activatedsludge.0.1 perlu dilakukan untuk lebih menyempurnakan paket program tersebut meliputi, pengembangan database karakteristik air limbah industri-agro, dan konten-konten yang memudahkan pengguna dalam melakukan perhitungan. Pengembangan lebih lanjut yang dimaksudkan yaitu penambahan pemilihan perhitungan proses lumpur aktif.
67
DAFTAR PUSTAKA
Ambler SW. 2005. The Elements of UML 2.0 Style. Cambridge: Cambridge
University Press.
Anonim.
2010.
Statechart
Diagram,Activity
Diagram,Sequence
Diagram,Collaboration Diagram.
www.toki.or.id/rbpl/task/rbpl-p04.pdf. [23 Mei 2011]
Anonim. 2011. Proses Desain Sistem Basis Data.
www.cs.ui.ac.id/WebKuliah/BasisData2005/DatabaseDesign.ppt.
[23 Mei 2011]
Bennet S, Skelton J. dan Lunn K. 2001. Schaum’s Outlines ”UML”. Vicenza:
McGraw Hill.
Boggs W. dan Boggs M. 2002. UML with Rational Rose 2002. Marina Village
Parkway: SYBEX Inc.
Camerata J, Pearce E, Greer P, White J. dan Bueno MAS. 2008. Activated Sludge:
Technical Learning College.
Chubodu. 1990. Activated sludge bulking control. Houston: Gnef publishing.
Dohse R. dan Heywood A. 1998. The Activated Sludge.
http://www.cee.vt.edu/ewr/environmental/teach/gwprimer/group12/index.ht
ml. [20 Januari 2011]
Ginting P. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. Bandung:
Penerbit Yrama Widya.
Haandel Av. dan lubbe jvd. 2007. Handbook Biological Waste Water Treatment.
Netherlands: Quist Publishing.
Hayati M.1998. Mempelajari Proses Produksi Udang Beku Dan Pengolahan
Limbah di PT.Kalimantan Fishery. Fateta IPB. Bogor.
Henze M, Gujer W, Mino T. dan Loosdrecht MV, Eds. 2002. Activated Sludge
Models : ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3. London: IWA Publishing.
Metcalf. dan Eddy. 2003.
Wastewater engineering : treatment and reuse.
Singapore: McGraw-Hill Higher education.
Murni A. 2011. Konsep dan Arsitektur Basis Data.
www.cs.ui.ac.id/WebKuliah/BasisData/FileKuliah/db02-2.PDF.
[23 Mei 2011]
68
Neethling J, Z. A. dan Pattarkine VM. 2010.
Nutrient Removal. Alexandria,
Virginia: Water Environment Federation Press.
Nugroho A. 2002. Analysis and Information System Design with Object-Oriented
Methodology. Bandung: Informatika
Ojo A. dan Estevez E, Eds. 2005. Object-Oriented Analysis and Design with
UML. Macao: e-Macao Report.
Radecka K. dan Zilic Z. 2004.
Verification by Error Modeling. New York,
Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers.
Raharjo WS. dan Mahastama AW. 2010. Modeling of Software System : UML
Case Model. lecturer.ukdw.ac.id/willysr/pspl-ti/silabus.pdf. [23 Mei 2011]
Rezki MI. 2010.
Pengantar OOAD (metode analisis dan perancangan
berorientasi objek).
blog.unsri.ac.id/merzcharmy/resume-tugas/pengantar.../7239/. [15 maret
2011]
Setiadi T. 1990. Modeling Techniques for Wastewater Treatment System of
Activated Sludge. Makalah Seminar Pemodelan, Simulasi, dan Optimasi
Sistem Teknik Kimia. 6-7 September 1990. Bandung
Setiawan JHH. 2009. Konsep Conceptual Data Model [CDM] dan Physical Data
Model [PDM].
http://tutorialpemrograman.wordpress.com/2009/08/08/konsep-conceptual-
data-model-cdm-dan-physical-data-model-pdm/. [May 23 2011]
Siregar SA. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: Kanisius.
Sri. dan Romi. 2003.
Introduction of Unified Modeling Language.
ilmukomputer.com. [23 Mei 2011]
Sumirat LP. 2010. Membuat Class Diagram. http://lambang.wordpress.com ,
http://blog.unitomo.ac.id/lambang. [23 Mei 2011]
Syaifudin A. 2011. Sistem Informasi Bisnis Berbasis UML (Unified Modeling
Language) Industri Biopelet [Skripsi]. Bogor:Program Strata-1, Institut
Pertanian Bogor.
Wilcox P. 2004.
Profesional Verification: A Guide to Advanced Functional
Verification. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer
Academic Publishers.
69
70
Lampiran 1. Daftar istilah pada karakteristik air limbah.
Constituent
Definisi
BOD
BOD
Total 5-d biochemical oxygen demand
sBOD
Soluble 5-d biochemical oxygen demand
UBOD
Ultimate biochemical oxygen demand
COD
COD
Total chemical oxygen demand
bCOD
Biodegradable chemical oxygen demand
pCOD
Particulate chemical oxygen demand
sCOD
Soluble chemical oxygen demand
nbCOD
Nonbiodegradable chemical oxygen
demand
rbCOD
Readily biodegradable chemical oxygen
demand
bsCOD
Biodegradable soluble chemical oxygen
demand
sbCOD
Slowly biodegradable chemical oxygen
demand
bpCOD
Biodegradable particulate chemical oxygen
demand
nbpCOD
Nonbiodegradable particulate chemical
oxygen demand
nbsCOD
Nonbiodegradable soluble chemical
oxygen demand
Nitrogen
TKN
Total kjeldahl nitrogen
bTKN
Biodegradable nitrogen
sTKN
Soluble nitrogen
ON
Organik nitrogen
bON
Biodegradable organik nitrogen
nbON
Nonbiodegradable organik nitrogen
pON
Particulate organik nitrogen
nbpON
Nonbiodegradable particulate organik
nitrogen
sON
Soluble organik nitrogen
nbsON
Nonbiodegradable soluble organik nitrogen
Suspended
solids
TSS
Total suspended solids
VSS
Volatile suspended solids
nbVSS
Nonbiodegradable volatile suspended
solids
iTSS
Inert Total suspended solids
71
PEMODELAN KUANTITATIF BERBASIS UML (UNIFIED
MODELING LANGUAGE) PROSES LUMPUR AKTIF UNTUK
PENANGANAN LIMBAH CAIR AGROINDUSTRI
SKRIPSI
Oleh:
AGUNG UTOMO
F34070012
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
ii
AN UML (UNIFIED MODELING LANGUAGE)
BASED QUANTITATIVE MODELING OF
ACTIVATED SLUDGE PROCESS
FOR AGROINDUSTRY WASTEWATER TREATMENT
Agung Utomo*, Suprihatin*, and Taufik Djatna*
*Department of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural Technology
Bogor Agricultural University, Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor,
West Java, Indonesia
Phone 0857 824 665 59, e-mail: [email protected]
ABSTRACT
The objectives of this research is to find the best parameters value for designing basin, mixing and aeration system, to optimize the process design and process controls, to simulate activated sludge process that consists of the BOD removal only, BOD removal with nitrification, Biological nitrogen removal for anoxic/aerobik process, and Biological phosphorus removal, using a computation model of activated sludge process based on UML (Unified Modeling Language). The calculated data was analyzed by using calculation of each process at activated sludge process. Activated sludge process design covers determination of the aeration basin volume, the amount of sludge production, the amount of oxygen needed, and the efluen concentration. The computation model of activated sludge process consists of BOD removal only, BOD removal with nitrification, biological nitrogen removal for anoxic/aerobik process, and biological phosphorus removal.
Keyword : Unified modeling language, activated sludge model, object oriented system, agro industrial wastewater treatment.
iii
AGUNG UTOMO. F34070012. Pemodelan Kuantitatif Berbasis UML (Unified Modeling
Language) Proses Lumpur Aktif Untuk Penanganan Limbah Cair Agroindustri . Di bawah
bimbingan Suprihatin dan Taufik Djatna. 2011.
RINGKASAN
Proses lumpur aktif adalah proses dengan metode aerobik yang dapat mengolah berbagai jenis limbah. Lumpur aktif merupakan suatu padatan organik yang telah mengalami peruraian secara hayati sehingga terbentuk biomassa yang aktif dan mampu meyerap partikel serta merombaknya dan kemudian membentuk massa yang mudah mengendap dan atau menyerap sebagai gas. Proses penggunaan lumpur aktif adalah dengan menambahkan air limbah pada tangki aerasi dengan tujuan memperbanyak jumlah bakteri agar proses biologi berjalan secara cepat. Proses lumpur aktif dapat memungkinkan pemanfaatan dari skala kecil hingga skala besar, dapat mengeliminasi bahan organik, dicapainya oksidasi dan nitrifikasi, proses nitrifikasi secara biologis tanpa menambahkan bahan kimia, eliminasi fosfor biologis, pemisahan padatan/cairan, stabilisasi lumpur, mampu mengurangi padatan tersuspensi sebesar 97%, dan proses lumpur aktif merupakan proses pengolahan air limbah yang paling banyak digunakan.
Proses lumpur aktif yang akan dimodelkan yaitu perancangan proses dan simulasi proses. Perancangan proses terdiri dari penyisihan BOD, penyisihan BOD-nitrifikasi, penyisihan nitrogen, dan penyisihan fosfor secara biologis. Pemodelan proses lumpur aktif bertujuan untuk memungkinkan pengguna (staf pengolahan limbah cair) untuk menghitung konstruksi yang tepat sesuai air limbah yang dihasilkan oleh industri. Data dihitung dengan menggunakan acuan perhitungan perancangan proses lumpur aktif. Perancangan proses lumpur aktif dilakukan untuk menentukan: volume tangki aerasi, jumlah produksi lumpur, jumlah oksigen yang dibutuhkan, dan konsentrasi efluen. Program pemodelan proses lumpur aktif yang akan dihasilkan diberi nama Activatedsludge.0.1.
Tujuan dari penelitian ini adalah mencari nilai parameter terbaik untuk konstruksi kolam aerasi, kondisi pencampuran dan sistem aerasi, mengoptimalkan proses desain dan proses kontrol, untuk mensimulai desain proses lumpur aktif yang terdiri dari penyisihan BOD, penyisihan BOD- nitrifikasi , nitrogen removal secara biologis (proses anoksik / aerobik), dan penyisihan fosfor secara biologis, dengan sebuah model komputasi proses lumpur aktif berbasis UML (Unified Modeling Language).
Metode pengembangan sistem yang digunakan pada penelitian ini, adalah dengan pendekatan kuantitatif (solusi analitik) dan pengembangan sistem berorientasi objek. Pengembangan sistem berorientasi objek menggunakan Unified Modeling Languange (UML). UML adalah bahasa visual yang menyediakan cara bagi orang untuk menganalisis dan mendesain sebuah sistem berorientasi obyek yang bertujuan untuk menvisualisasi, konstruksi, dan dokumentasi proses pembuatan sistem. Solusi analitik yang dimaksud adalah pengembangan dengan metode matematika. Perumusan dalam perancangan proses menggunakan acuan perhitungan proses lumpur aktif yang telah ada. Pada perancangan sistem berdasarkan UML , terdapat empat diagram pemodelan sistem yaitu : Use case
diagram (diagram kasus), Activity diagram (diagram aktivitas), Statechart diagram (diagram
keadaan), dan Class diagram (diagram kelas).
Proses perhitungan yang akan dihitung salah satunya adalah proses penyisihan BOD. Untuk melakukan proses perhitungan, data yang menjadi nilai input perhitungan harus diketahui terlebih dahulu, data tersebut adalah data karakteristik air limbah, jumlah debit limbah, dan koefisien perhitungan. Data yang digunakan merupakan karakteristik air limbah dari pabrik Industri kelapa sawit PT.Perkebunan Nusantara I, Aceh Tamiang. Debit limbah yang dihasilkan yaitu 1000 m3/hari.
iv
Berdasarkan nilai debit limbah, maka konstruksi proses penyisihan BOD yang tepat untuk volume tangki aerasi yaitu sebesar 5000 m3, dengan total produksi lumpur 31541.78 kg/hari dan oksigen yang dibutuhkan untuk proses sebesar 772 kg/jam, untuk kualitas efluen, konsentrasi yang di dapatkan adalah 1.8 mg bCOD/L dan 9.9 mg BOD/L.
Pada perhitungan simulasi model proses lumpur aktif, simulasi dilakukan terhadap nilai laju alir lumpur yang akan dibuang (Qw), laju alir lumpur aktif yang akan diproses kembali (Qr) dan konsentrasi lumpur yang akan dikembalikan ke dalam proses (Xr). Berdasarkan simulasi pada nilai Qw diketahui bahwa, perubahan nilai Qw mempengaruhi perubahan waktu keseluruhan proses (solids
retention time/SRT), perubahan nilai SRT akan mengakibatkan perubahan konsentrasi yang dihasilkan
pada efluen (Se) dan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses (Ro). Pada simulasi nilai Qr, perubahan nilai Qr mempengaruhi perubahan nilai Xr, perubahan nilai Xr akan mempengaruhi nilai Qw dan nilai laju alir limbah efluen atau output (Qe). Pada simulasi nilai Xr, perubahan nilai Xr mempengaruhi nilai Qr,Qw, dan Qe .
Beberapa kelebihan dari perancangan sistem berbasis UML ini antara lain, perancangan sistem lebih terstruktur,pembagian dan pengolahan database lebih cepat. Selain itu juga lebih efisien dalam implementasi ke pemrograman sehingga memudahkan dalam proses pemodelan. Pengembangan lebih lanjut terhadap program ActivatedSludge.0.1 perlu dilakukan untuk menyempurnakan paket program, sehingga pengguna akan semakin dipermudah dalam melakukan menghitung pada proses perhitungan penanganan limbah cair agroindustri dengan proses lumpur aktif.
1
I.
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Perkembangan sektor industri telah memberikan peningkatan nilai tambah pada komoditas pertanian. Aktivitas industri dilakukan bertujuan memaksimalkan produksi dengan efektif dan efisien. Seiring berjalan waktu, telah terjadi dampak negatif dari aktivitas tersebut terhadap lingkungan yang disebabkan oleh buangan limbah, baik yang berasal dari industri besar maupun industri kecil. Semua industri pasti menghasilkan limbah, termasuk di dalamnya adalah industri berbasis pertanian (agroindustri). Salah satu limbah yang dihasilkan yaitu limbah cair. Limbah cair industri pertanian tersebut dicirikan dengan tingginya kandungan karbon organik dan hara. Tingginya kandungan bahan organik ini akan menyebabkan penurunan kualitas badan air penerima yang menyebabkan rendahnya oksigen yang terlarut .
Penanganan air limbah secara biologi dapat dilakukan secara aerobik dan anaerobik. Salah satu cara penanganan limbah cair industri secara aerobik yaitu dengan menerapkan proses Lumpur aktif. Proses lumpur aktif yaitu teknik penanganan limbah cair dengan cara mencampurkan lumpur biologis (mikroorganisme) pada limbah cair yang diaerasi dan diaduk secara teratur (Metcalf and Eddy,2003). Lumpur biologis merupakan gumpalan partikel tersuspensi berupa campuran mikroorganisme aerobik yang dihasilkan melalui aerasi. Mikroorganisme dalam lumpur aktif berfluktuasi, terdiri atas bakteri gram negative termasuk pengoksida karbon dan nitrogen. Mikroorganisme tersebut antara lain : Pseudomonas,
Favobacterium, Nicorida, Nitrosomonas, dan Nitrobacter (Chubodu,1990). Menurut Hayati
(1998), penanganan dan pengolahan yang tepat terhadap limbah yang dihasilkan merupakan hal yang penting untuk dilakukan. Untuk meminimalkan pencemaran yang disebabkan oleh buangan limbah industri khususnya limbah cair, maka diperlukannya suatu proses pengolahan terhadap limbah cair.
Agar proses penanganan dan pengolahan air limbah dengan proses lumpur aktif dapat menghasilkan konstruksi proses yang optimal, maka diperlukan pemodelan terhadap proses lumpur aktif. Proses lumpur aktif meliputi penyisihan BOD (Biological oxygen demand), penyisihan nitrogen (nitrifikasi dan denitrifikasi), penyisihan fosfor secara biologis. Masing- masing prosesnya penyisihan memiliki model dan perhitungan yang berbeda-beda. Penggunaan peubah, parameter dan ketetapan memiliki peran dalam pemodelan untuk menghasilkan ketepatan rancangan sesuai dengan limbah yang dihasilkan. Dengan demikian, pemodelan yang baik dan tepat sesuai dengan kebutuhan sangat diperlukan untuk mendapatkan pemodelan proses yang baik. Oleh karena itu, pemodelan dilakukan dengan menerapkan solusi analitikal (matematika) atau metode kuantitatif dengan perancangan model proses lumpur aktif yang dibangun menggunakan UML (Unified modeling language).
2
1.2Tujuan
Tujuan utama dari penelitian ini adalah pembuatan model perhitungan proses lumpur aktif pada pengolahan limbah cair industri.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah :
1. Melakukan pemodelan proses lumpur aktif yang mencakup penyisihan BOD (Biological oxygen demand), penyisihan nitrogen (nitrifikasi dan denitrifikasi), dan penyisihan fosfor. 2. Melakukan simulasi proses lumpur aktif dan mendapatkan suatu kondisi optimal pada
proses lumpur aktif.
3. Menghasilkan perangkat lunak perhitungan proses lumpur aktif untuk mempermudah proses perhitungan.
1.3Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah :
1. Proses lumpur aktif ini terdiri dari penyisihan BOD (nitrifikasi dan tanpa nitrifikasi), Penyisihan nitrogen, dan Penyisihan fosfor secara biologis. Proses terdiri dari penyisihan BOD dan TSS pada sedimentasi primer, proses pada kolam aerasi, dan yang terakhir perhitungan perancangan clarifier sekunder.
2. Menggunakan model matematik dari proses penyisihan BOD, penyisihan nitrogen dan penyisihan fosfor proses lumpur aktif berdasarkan model matematik yang telah dibangun oleh Metcalf dan Eddy (2003) dalam buku Wastewater Engineering .
3. Menerjemahkan model matematik menjadi model simulasi dan perancangan proses lumpur aktif ke dalam pemrograman komputer.
4. Analisis hasil perhitungan proses lumpur aktif dengan cara melakukan proses perhitungan perancangan proses dan menghitung kondisi optimal (optimasi) dengan cara melakukan simulasi penggunaan parameter – parameter yang digunakan.
3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Lumpur Aktif (Activated Sludge)
Secara umum proses lumpur aktif adalah proses dengan metode aerobik baik secara kontinu maupun semikontinu yang digunakan pada pengolahan biologis limbah cair industri, di dalamnya mencakup oksidasi karbon dan nitrifikasi. Proses ini didasarkan pada aerasi air limbah dengan flokulasi pertumbuhan biologis, dan diikuti oleh pemisahan. Bagian dari tahap ini kemudian dibuang, dan sisanya dikembalikan ke sistem. Biasanya, pemisahan dari air limbah dilakukan dengan proses pengendapan. Proses lumpur aktif saat ini merupakan teknologi yang paling berkembang untuk pengolahan air limbah. Pemanfaatan sistem lumpur aktif dapat diterapkan dalam kondisi iklim yang berbeda, dari daerah tropis hingga daerah kutub, dari permukaan laut (instalasi pengolahan air limbah di kapal) dan ketinggian yang ekstrim (pegunungan). Industri pengolahan Air Limbah yang dilengkapi dengan proses lumpur aktif mampu memenuhi kriteria limbah yang sesuai dengan baku mutu air limbah berdasarkan industrinya (Dohse and Heywood,1998).
Pada proses lumpur aktif mikroorganisme membentuk gumpalan-gumpalan koloni bakteri yang bergerak secara bebas tertahan di dalam air limbah. Mikroorganisme-mikroorganisme dapat keluar melalui aliran keluar air limbah sehingga densitas bakteri di dalam reaktor harus dikontrol. Pada proses dengan kecepatan tinggi dan waktu tinggal hidraulik pendek, pengembalian atau
recycling bakteri merupakan cara yang paling banyak digunakan untuk mengontrol densitas bakteri di dalam reaktor (Siregar,2005).
Dohse dan Heywood (1998) kembali menjelaskan bahwa proses lumpur aktif adalah teknik pengolahan air limbah dimana di dalam air limbah dan lumpur biologis yang termanfaatkan kembali terdapat mikroorganisme yang tercampur dan teraerasikan. Lumpur biologis tersebut kemudian dipisahkan dari air limbah kemudian diolah di clarifier dan akan kembali ke proses aerasi atau dibuang. Mikroorganisme dicampur secara merata dengan bahan organik yang masuk sebagai makanan. Ketika mereka tumbuh dan bercampur dengan udara, masing-masing organisme akan berflokulasi. Setelah terflokulasikan, organisme tadi siap masuk ke clarifier sekunder untuk proses selanjutnya. Lumpur aktif akan terus berkembang dengan konstan sehingga dapat dikembalikan untuk digunakan pada proses aerasi. Volume lumpur yang kembali ke tahapan aerasi biasanya 40 hingga 60 persen dari aliran limbah, dan sisanya akan terbuang. Pertumbuhan mikroorganisme tetap berkembang pada media sintetik. Diagram alir proses lumpur aktif secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.
4
Gambar 1. Diagram alir proses lumpur aktif(Dohse and Heywood,1998).
Proses lumpur aktif (activated sludge) pada pengolahan air limbah memiliki kelebihan dan kekurangan apabila diterapkan untuk penanganan dan pengolahan air limbah. Kelebihan yang dimiliki yaitu dapat dimanfaatkan pada penanganan dan pengolahan untuk skala kecil (Industri rumah) hingga untuk skala besar (Industri besar), dapat mengeliminasi bahan organik, dicapainya oksidasi dan nitrifikasi, proses nitrifikasi secara biologis tanpa menambahkan bahan kimia, eliminasi fosfor biologis, pemisahan padatan/cairan, stabilisasi lumpur, mampu mengurangi padatan tersuspensi sebesar 97%, dan proses lumpur aktif merupakan proses pengolahan air limbah yang paling banyak digunakan.
Kekurangan proses lumpur aktif yaitu tidak menghilangkan warna dari limbah industri dan dapat meningkatkan warna melalui oksidasi, tidak menghilangkan nutrient sehingga memerlukan penanganan tersier, daur ulang biomassa menyebabkan konsentrasi biomassa yang tinggi di dalam tanki aerasi sehingga diperlukan waktu tinggal yang tepat.
Proses lumpur aktif (Activated sludge) terdiri dari penyisihan BOD (Biological oxygen demand) , penyisihan nitrogen (Nitrifikasi dan denitrifikasi), dan penyisihan fosfor. BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. BOD dan COD digunakan untuk memonitoring kapasitas self purification badan air penerima.
2.1.1
BOD Removal (Penyisihan BOD) dan Nitrifikasi
Pada proses lumpur aktif terdapat tiga desain proses yang menunjukkan prinsip- prinsip dasar proses penyisihan BOD dan proses nitrifikasi. Contoh tersebut antara lain; tipe
activated sludge single -sludge complete mix tanpa nitrifikasi dan dengan nitrifikasi,
Sequencing batch reaktor dengan nitrifikasi, dan proses nitrifikasi bertahap. Semua contoh desain proses tersebut dapat diterapkan untuk penyisihan BOD dengan cara memodifikasi waktu keseluruhan proses (SRT) dan menyisihkan komponen-komponen yang berhubungan dengan nitrifikasi. Metodologi desain proses didasari oleh nilai SRT (Metcalf and Eddy,2003). Contoh desain proses yang akan dijelaskan yaitu tipe proses activated sludge complete mix tanpa nitrifikasi dan dengan nitrifikasi. Pada tipe ini, operasi dipengaruhi oleh padatan yang terkandung, tingkat kebutuhan oksigen, MLSS (Mixed liquor suspended solids), dan konsentrasi BOD terlarut (Camerata, Pearce et al.,2008).
5
2.1.2
Penyisihan
Nitrogen
(Nitrogen
removal)
(Nitrifikasi
dan
denitrifikasi)
Nitrogen di dalam limbah cair sebagian besar terdiri dari nitrogen organik dan amonia. Penyisihan nitrogen dicapai melalui serangkaian reaksi biokimia yang mengubah nitrogen dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Oksidasi dan reduksi dari komponen nitrogen sering merubah kondisi alkalinitas dalam air. Nitrifikasi membutuhkan alkalinity sebesar 7,14 mg / mg NH4-N teroksidasi dan denitrifikasi mengembalikan 3,57 mg alkalinitas / mg NO3- N yang tereduksi. Konsumsi alkalinitas selama nitrifikasi dapat mengakibatkan penurunan pH dalam cairan, sehingga dapat mempengaruhi proses nitrifikasi secara biologis. (Neethling, Z. et al.,2010).
Nitrifikasi adalah proses oksidasi ammonium dan nitrit menjadi nitrat, karena ammonium merupakan polutan pengkonsumsi oksigen dan penghasil racun bagi ikan, jika pH > 7. Nitrat bersifat relatif tidak toksik. Denitrifikasi adalah proses pengubahan nitrit dan nitrat menjadi nitrogen dalam bentuk gas (N2). Diagram alir proses penyisihan nitrogen dapat dilihat
pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir proses penyisihan nitrogen (Neethling, Z. et al.,2010).
2.1.3
Penyisihan Fosfor (Phosphorus Removal)
Fosfor merupakan bagian yang akan mengalami proses penyisihan pada proses lumpur aktif (Activated sludge) konvensional . Proses Pembuangan lumpur berlebih akan mengakibatkan penyisihan sebagian fosfor dari air limbah. Namun, secara umum dibutuhkan untuk menurunkan konsentrasi fosfor pada efluen (P ≤ 1 mg / L) , keadaan tersebut hanya mungkin terjadi pada kondisi proses yang baik: yaitu nilai rasio P/COD yang rendah dikombinasikan dengan umur lumpur yang pendek. Pada air limbah dengan kandungan nutrient yang lebih tinggi dan / atau operasi sistem lumpur aktif dengan umur lumpur yang lebih tinggi, Metode tambahan untuk penyisihan fosfor akan diperlukan (Haandel and lubbe,2007).
6
Kehadiran fosfat dalam air menimbulkan permasalahan terhadap kualitas air, misalnya terjadinya eutrofikasi. Untuk memecahkan masalah tersebut dengan mengurangi masukan fosfat ke dalam badan air, misalnya dengan mengurangi pemakaian bahan yang menghasilkan limbah fosfat dan melakukan pengolahan limbah fosfat. Pengukuran kandungan phospat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar phospat sehingga tumbuh-tumbuhan dalam air berkurang jenisnya dan pada gilirannya tidak merangsang pertumbuhan tanaman air. Kesuburan tanaman air akan menghalangi kelancaran arus air (Ginting,2007). Diagram alir proses penyisihan fosfor dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir proses penyisihan fosfor (Haandel and lubbe,2007)
2.2
Analisis Dan Desain Berbasis Objek
Konsep objek telah dikenal sejak lebih dari tiga puluh tahun yang lalu. Diawali dengan penggunaan pemrograman berorientasi objek (OOP), lalu berkembang menjadi konsep perancangan berorientasi objek (OOD) dan selanjutnya metode analisis dan perancangan berorientasi objek (OOAD) di tahun 1990. Di awal tahun 1990, metode OO yang dikenalkan oleh Grady Booch dan James Rumbaugh menjadi amat populer, Rumbough menekankan pengembangan berorientasi objek berdasarkan pendekatan terstruktur, sementara Booch menerapkan metode objek pada bidang teknik dan bisnis. Selanjutnya pada tahun 1995 muncul