BOGOR
2007
RINGKASAN
YONGKI RIANSONI.F351030201. Aplikasi Model Renko untuk Memprediksi Pola Pengendapan Lumpur aktif di Sedimentasi Akhir pada Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil (Studi Kasus di PT. X Bogor). Dibawah Bimbingan NASTITI SISWI INDRASTI, SUKARDI and IGNASIUS DWI ATMANA SUTAPA.2007.
Penelitian bertujuan untuk mengidentifikasi zona pengendapan lumpur aktif di sedimentasi akhir. Hal ini sangat dibutuhkan untuk menanggulangi masalah terbawanya lumpur ke outlet sedimentasi akhir (carry over) dan sulit mengendapnya lumpur (bulking). Penelitian dilakukan dengan menggunakan sampel lumpur aktif dari sistem pengolahan limbah cair industri tekstil PT. X Bogor. Data Eksperimen diperoleh dengan melakukan pengukuran pengendapan volume lumpur selama 120 menit dalam gelas ukur 1000 ml untuk nilai konsentrasi yang berbeda. Sampel di rehomogenisasi sebelumnya dengan aerator sehingga dapat diasumsikan tidak terjadi penurunan DO (Dissolved Oxigen) secara signifikan. Untuk memperoleh konsentrasi yang lebih rendah sebagian lumpur dalam gelas ukur tersebut digantikan oleh air supernatan secara seimbang. Prosedur di atas dilakukan sampai sepuluh kurva pengendapan terbentuk. Kemudian untuk memperoleh variasi konsentrasi yang lebih luas dilakukan metode yang sama terhadap beberapa kondisi berikut yaitu kondisi 1 merupakan lumpur tanpa pengonsentrasian terlebih dulu, kondisi 2 merupakan lumpur dengan pengonsentrasian terlebih dulu selama 1 jam dan kondisi 3 merupakan lumpur dengan pengonsentrasian terlebih dulu selama 2 jam. Pengkondisian dan eksperimen pengendapan dilakukan dalam suhu ruang.
Untuk memperoleh struktur model yang sesuai maka data volume yang mengendap hasil eksperimen dikonversi ke dalam bentuk tinggi lumpur yang mengendap. Identifikasi zona pengendapan pada penelitian ini dilakukan berdasarkan modifikasi parameter model Renko berikut ini :
) ) /(( 2 2 2 ) ) ( ( ) ( ) , ( o o t X X ho o e X h X C X h X C h t h α β α β α β + + − + +
= . Parameter model yang
diperoleh ternyata mampu mempercepat identifikasi zona pengendapan tanpa harus melakukan eksperimen yang lama.
Hasil penelitian diperoleh bahwa tiap kondisi yang berbeda teridentifikasi beberapa karakteristik lumpur. Dalam satu kondisi bisa teridentifikasi beberapa karakteristik lumpur yang berbeda berdasarkan nilai standar indeks volume lumpur aktif (Sludge Volume Index). Berdasarkan nilai SVI dapat diidentifikasi 3 zona pengendapan yaitu zona normal mempunyai nilai SVI antara 70-120, zona antara mempunyai nilai SVI antara 120-150 dan zona bulking mempunyai nilai SVI di atas 150. Model mampu menghasilkan konstanta parameter zona pengendapan secara berurutan untuk zona normal; zona antara; zona bulking; yaitu
α
(0,0039;0.0028;0.0018),β
(-0.3345;-0.2100;0.3580),C(2.8e-04;2.5-04;2.9.- 04). Grafik model memperlihatkan bentuk pola pengendapan yang mampu mendekati kondisi eksperimen. Hasil Validasi model berdasarkan nilai MSE (Mean Square Error) mencatat persentase tingkat kesalahan dibawah 2.0 % untuk semua kondisi dan dibawah 5.0 % untuk ketiga zona yang teridentifikasi. Persentase nilai MSE yang masih di bawah 5.0 % menunjukan model valid dalam menggambarkan hasil eksperimen. Hasil ini jelas meningkatkan efektifitas sistem pengolahan limbah cair dengan lumpur aktif dalam penanggulangan permasalahan terbawanya lumpur dan pengendapan yang sulit disedimentasi akhir.ABSTRACT
YONGKI RIANSONI.F351030201. Application of Renko Model to predict Activated Sludge Settling of Textile Wastewater Treatment in The Final Sedimentation. Under the direction of NASTITI SISWI INDRASTI, SUKARDI and IGNASIUS DWI ATMANA SUTAPA.2007.
The aim of this research is to gain the best activated sludge settling models in the final sedimentation. This research is important for describing the settled behavior of tropical sludge such as Indonesian sludge to solved bulking and carry over problems. Sample sludge was derived from the textiles wastewater treatment PT. X Bogor. Experimental data was collected from batch settling test with 1000 ml cylinder glass. Sample sludge was re-homogenized with aerator therefore it can be assumed there was no significant DO lost. To set up an experiment at lower sludge concentration, part of the sludge in the device was subsequently replaced by supernatant and a new settling curve was recorded. This procedure repeated until ten settling curves were recorded. Then to get wide interval concentration (4000-8000 mg/l), the sludge being settled in the same method for various conditions which are: 1st condition identified as a sample sludge without further concentrated; 2nd condition identified as a sample sludge which concentrated for 1 hour and 3rd condition as a sample sludge which concentrated for 2 hour before begin the experiment. The storage and settling experiments were performed at room temperature.
In order to build appropriate models structure, experimental sludge settling data volume was converted to sludge settling height. This experiment was used the basic formulation models proposed by Renko (1996) which identified settling of the sludge blanket interface as a function of time as:
) ) /(( 2 2 2 ) ) ( ( ) ( ) , ( o o t X X ho o e X h X C X h X C h t h α β α β α β + + − + +
= . This model described the
relationship between settling sludge blanket interface, sludge concentration and settling time.
The result of this research identified difference sludge characteristic in every conditions. In one condition can be identified several characteristic based on difference value of Sludge Volume Index. Based on SVI we can identified three interval zone phenomenon characterized which are normal zone as settling zone with SVI between 70-120, transition zone as settling zone with SVI between 120-150, and Bulking zone as settling zone with SVI above 150. All described difference settling characteristics and curves. The system result these parameter respectively according to identified zone as : normal zone(
α
:0.0039;β
:-0.3345; C:2.8e-04), transition zone(α
:0.0028;β
:-0.2100; C:2.5e-04) and bulking zone(α
:0.0018;β
:-0.3580; C:2.9e-04). The curve describe that models could follow behavior of settling sludge. It proved with minimal percentage Mean Square Error (MSE) of all condition less than 2.0 % and for all zone identified less than 5.0%. It means that models have high validity to explain the experimental behavior. These values certainly improved the wastewater treatment system to solve the carry over and bulking problems occurred in the final sedimentation. Key words: activated sludge, settling models, settling curves, final sedimentation© Hak Cipta Milik LIPI-Limnologi, dan Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta dilindungi
Diperbolehkan mengutip dan memperbanyak sebagian atau seluruhnya dengan menuliskan sumbernya untuk tujuan non komersial guna pengembangan IPTEK
APLIKASI MODEL RENKO UNTUK MEMPREDIKSI POLA
PENGENDAPAN LUMPUR AKTIF DI SEDIMENTASI
AKHIR PADA SISTEM PENGOLAHAN
LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL
YONGKI RIANSONI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains Pada Program Studi Teknologi Industri Pertanian