PETUNJUK PENGOPERASIAN
UNIT PENGOLAHAN LIMBAH
CHEMICAL WASTEWATER TREATMENT
(CWWTP)
FAKULTAS KEDOKTERAN
PROYEK PENGEMBANGAN UNIVERSITAS GADJAH MADA
OECF LOAN IP - 494PT. BESTINDO PUTRA MANDIRI
2003
DAFTAR ISI
SECTION I : PENDAHULUAN A. UMUM
B. UNIT PENGOLAHAN LIMBAH C. DAFTAR PERALATAN
SECTION II :
A. PROSES
B. SPESIFIKASI ALAT
C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA D. PENGOPERASIAN
SECTION III : PEMELIHARAAN/ TROUBLE SHOUTING SECTION IV : CONTROL PANEL
SECTION V : GAMBAR
SECTION VI : VENDOR’S MANUAL SECTION VII : BROSUR
PENDAHULUAN
A. Umum
Buku petunjuk pengopersian (manual book) ini dibuat sebagai pedoman dalam pengoperasian unit pengolahan limbah (CWWTP) di fakultas Kedokteran dalam rangka Proyek Pengembangan Universitas Gadjah Mada.
Buku ini disusun dalam beberapa section berdasarkan sistim pengolahan limbah yang didalamnya dilengkapi dengan tinjauan proses, spesifikasi alat dan cara pengoperasian. Pada bagian akhir buku ini, disajikan pula mengenai trouble shooting, maintenance/ pemeliharaan dan lampiran berupa gambar, vendor’s manual serta brosur.
B. Unit Pengolahan Limbah/ Chemical Wastewater Treatment
Unit pengolahan limbah ini dirancang dan dibangun sebagai utility dalam proyek pengembangan Universitas Gadjah Mada untuk menangani/ mengolah air limbah kimia (chemical wastewater) yang berasal dari beberapa laboratorium yang berada di fakultas Kedokteran agar air limbah (air produk) yang dihasilkan layak buang.
Proses yang terlibat dalam unit pengolahan limbah ini adalah : 1. Pengolahan awal (pre-treatment)
2. Netralisasi 3. Aerasi 4. Penjernihan 5. Klorinasi
6. Filtrasi : - Sand Filter
C. DAFTAR PERALATAN (EQUIPMENT LIST)
1. NETRALISASI, AERASI, KLORINASI (N, A, C)
a. Equalization pump : 2
b. Diffuser : 34
c. Blower : 2
d. Static mixer : 1
e. Dosing pump : 2
f. Chlorine metering pump : 1
g. Agitator : 3
h. Chemical tank : 3
i. Effluent pump : 2
j. Sand Filter : 1
ISI
A. PROSES
B. SPESIFIKASI ALAT
C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA
D. PENGOPERASIAN
A. PROSES
1. PENGOLAHAN AWAL (PRETREATMENT)
Limbah dari laboratorium, pertama-tama ditampung dalam bak equalisasi dengan maksud untuk mengeliminir fluktuasi dari karakter serta debit limbah yang masuk.
2. NETRALISASI
Setelah ditampung di bak equalisasi, air limbah dipompa dengan pompa submersible menuju ke bak aerasi. Saat mengalir, air limbah akan dikontrol pH-nya dengan menggunakan pH sensor yang nilai pH-nya dapat dimonitor di pH Controller yang terdapat di Panel Control. pH Controller akan menginstruksikan dosing pump untuk menginjeksikan larutan asam jika air limbah terdeteksi bersifat basa dan larutan basa jika air limbah bersifat asam. Setelah diinjeksi larutan kimia sesuai dengan pH-nya, air limbah akan mengalir ke dalam static mixer untuk diaduk secara in line dan selanjutnya masuk ke bak aerasi.
3. AERASI
Di dalam bak aerasi yang dibagi menjadi 3 compartement, air limbah akan mengalami proses penguraian zat organic oleh bakteri, dimana oksigen yang diperlukan oleh bakteri akan disuplai dari blower dan didistribusikan oleh diffuser.
4. PENJERNIHAN
Setelah mengalami proses aerasi, air limbah akan mengalir secara over flow masuk ke dalam bak penjernihan (clarifier), dimana dalam bak ini akan terjadi proses pemisahan air dengan sludge / endapan yang dihasilkan pada saat proses aerasi. Sebagian sludge akan dikembalikan ke dalam bak aerasi melalui air lift.
5. KLORINASI
Dari bak penjernih (clarifier) air produk akan mengalami proses klorinasi/ disinfeksi, dimana air akan masuk secara over flow ke dalam bak klorinasi, kemudian chlorine metering pump akan memompa larutan klorin ke dalam bak klorinasi. Setelah itu air produk akan ditampung dalam bak penampungan akhir (storage tank).
6. FILTRASI
Air produk dalam bak penampungan akhir akan dipompa oleh effluent pump menuju sand filter dan activated carbon filter, dan selanjutnya air produk siap dan layak dialirkan ke saluran pembuangan.
B. SPESIFIKASI ALAT
1. PENGOLAHAN AWAL a. BAK EQUALISASI
Fungsi : sebagai bak penampungan awal. Ukuran : 3000 x 1500 x 4000 mm
Material : beton (concrete)
b. POMPA EQUALISASI
Fungsi : untuk memompa limbah dari bak equalisasi ke bak aerasi.
Tipe : submersible
Merek : Lowara seri DIWA 07 dan DIWA 11 Kapasitas : 2 m3/jam Jumlah : 2 unit c. ACCESSORIES POMPA • Ball valve Ukuran : 1 ½” : 1 buah Material : PVC • Check valve Ukuran : 1 ½” : 2 buah Material : PVC d. DIFFUSER
Fungsi : untuk mendistribusikan oksigen di dalam bak aerasi.
Tipe : disc
Merek : Arwana DN-250
Ukuran : D = 26 cm
2. NETRALISASI
a. STATIC MIXER
Fungsi : pengadukan dalam proses netralisasi
Tipe : in line
Ukuran : D = 2”, panjang = 17”
Jumlah : 1 unit
b. DOSING PUMP
Fungsi : untuk menginjeksikan larutan asam atau basa dari tangki kimia ke air limbah.
Merek : LMI Milton Roy
Tipe : C733-312SI
Kapasitas : 38 l/jam
Jumlah : 2 unit
c. CHEMICAL TANK
Fungsi : untuk menyimpan larutan asam dan basa.
Merek : LMI Milton Roy
Type : 26350
Kapasitas : 50 gallon
Ukuran : D = 23”, tinggi = 34”
Jumlah : 3 unit
d. AGITATOR
Fungsi : untuk mengaduk larutan kimia di dalam tangki bahan kimia.
Merek : LMI Milton Roy
Impeller : 303 SS
Kecepatan : 1600 rpm
3. AERASI
a. BAK AERASI
Fungsi : tempat berlangsungnya proses aerasi. Ukuran : 3300 x 3000 x 2800 mm
Material : beton (concrete)
b. BLOWER
Fungsi : untuk menyuplai oksigen ke bak aerasi.
Tipe : Double loop blower
Merek : Fu-Tsu seri TSB-50 Kapasitas : 65,7 m3/jam Kecepatan : 2193 rpm Jumlah : 2 unit c. ACCESSORIES BLOWER • Gate valve Ukuran : 2” : 4 buah 1” : 1 buah Material : Brass Merek : Kitz • Check valve Ukuran : 2” : 2 buah Material : Brass Merek : Kitz • Pressure gauge Ukuran : 2” : 2 buah Tekanan : 6 bar Merek : Wika • Safety valve Ukuran : ¾” : 2 buah Merek : Fu-tsu • Flexible rubber Ukuran : 2” : 2 buah Merek : Tozen
d. DIFFUSER
Fungsi : untuk mendistribusikan oksigen di dalam bak aerasi.
Tipe : disc
Merek : Arwana DN-250
Ukuran : D = 26 cm
Jumlah : 30 buah
4. PENJERNIHAN (CLARIFIER)
Fungsi : sebagai tempat berlangsungnya proses pemisahan air dengan sludge.
Ukuran : 2000 x 1500 x 2800 mm
Material : beton (concrete)
5. KLORINASI
a. CHLORINE CONTACT CHAMBER
Fungsi : sebagai tempat pencampuran air produk dengan larutan klorin.
Ukuran : 1500 x 300 x 300 mm Material : Mild steel
b. CHLORINE METERING PUMP
Fungsi : untuk menyuplai klorin dari tangki kimia ke chlorine contact chamber
Merek : LMI Milton Roy
Tipe : B123-392SI
Kapasitas : 9 l/jam
Jumlah : 1 unit
c. BAK PENAMPUNGAN AKHIR (STORAGE TANK)
Fungsi : sebagai tempat penampungan air produk. Ukuran : 1500 x 1500 x 2800 mm
6. FILTRASI
a. EFFLUENT PUMP
Fungsi : untuk memompa air produk ke tangki filtrasi.
Tipe : Sewage pump
Merek : Lowara seri CEA 7-30 Kapasitas : 2 m3/jam
Jumlah : 2 unit
b. ACCESSORIES POMPA
• Ball valve
Ukuran : 1 ¼” (suction) : 2 buah 1” (discharge) : 2 buah ½” (pressure gauge) : 2 buah Material : PVC
• Check valve
Ukuran : 1” (discharge) : 2 buah Material : PVC
• Pressure gauge
Ukuran : 2” : 2 buah
Tekanan : 6 bar
c. SAND FILTER
Fungsi : untuk menyaring partikel-partikel padat yang terbawa oleh air produk.
Merek : Vessel : Structural seri 1252
Controller : Fleck seri 5600 Kapasitas : 2 m3/jam
Ukuran : D = 300 mm, tinggi = 1200 mm Material : Fibreglass
Media : Silica sand : 98 kg
Gravel : 10 kg
d. ACTIVATED CARBON FILTER
Fungsi : untuk mengurangi kandungan klorin bebas, zat organic, menghilangkan warna dan bau.
Merek : Vessel : Structural seri 1252
Controller : Fleck seri 5600 Kapasitas : 2 m3/ jam
Ukuran : D = 300 mm, tinggi = 1200 mm Material : Fibreglass
Media : Activated carbon : 31 kg
Gravel : 10 kg
C. PERSIAPAN LARUTAN KIMIA
Pembuatan larutan kimia mutlak dilakukan sebelum mengoperasikan unit pengolahan limbah, karena larutan kimia ini merupakan faktor yang paling penting dalam proses pengolahan limbah, khususnya pada proses netralisasi dan klorinasi.
Dalam pembuatan larutan ini digunakan rumus pengenceran berikut: V1 x N1 = V2 x N2
dengan :
V1 = volume larutan 1
V2 = volume larutan 2
N1 = konsentrasi/ kadar larutan 1
N2 = konsentrasi/ kadar larutan 2
Contoh perhitungan :
1. Pembuatan larutan kimia asam
a.HCl konsentrat/ pekat = 35% = N1
b. Kadar HCl diinginkan = 5% = N2
c.Volume HCl 5% yang diinginkan = 180 liter = V2
d. Maka HCl pekat yang dibutuhkan (V1) untuk membuat 180 liter larutan HCl
5% adalah : V1 x N1 = V2 x N2 35 5 180 1 = × V V1 = 25,7 liter
Volume air yang dibutuhkan = V2 – V1
= 180 – 25,7 = 154,3 liter 2. Prosedur Pembuatan
a.Kosongkan chemical tank.
b. Isi chemical tank dengan air ± 20 liter.
c.Tuang secara perlahan-lahan dan hati-hati 25,7 liter larutan asam (HCl pekat) ke dalam chemical tank.
d. Tambahkan air sebanyak 154,3 liter atau sampai mencapai batas 180 liter. e.Hidupkan agitator.
Untuk larutan kimia yang lain, digunakan perhitungan dan prosedur yang sama seperti di atas.
Konsentrasi larutan kimia pekat yang umum digunakan :
HCl : 35 %
H2SO4 : 98 %
NaOH flek : 98 %
NaOCl (sodium hipoklorit) cair : 12 %
HCl 35% Air H2SO4 98% Air NaOH 98% Air NaOCl 12% Air (L) (L) (L) (L) (kg) (L) (L) (L) 1 1 5.1 174.9 1.8 178.2 1.8 179.1 15.0 165.0 2 2 10.3 169.7 3.7 176.3 3.7 178.3 30.0 150.0 3 3 15.4 164.6 5.5 174.5 5.5 177.4 45.0 135.0 4 4 20.6 159.4 7.3 172.7 7.3 176.6 60.0 120.0 5 5 25.7 154.3 9.2 170.8 9.2 175.7 75.0 105.0 6 6 30.9 149.1 11.0 169.0 11.0 174.8 90.0 90.0 7 7 36.0 144.0 12.9 167.1 12.9 174.0 105.0 75.0 8 8 41.1 138.9 14.7 165.3 14.7 173.1 120.0 60.0 9 9 46.3 133.7 16.5 163.5 16.5 172.2 135.0 45.0 10 10 51.4 128.6 18.4 161.6 18.4 171.4 150.0 30.0 KEBUTUHAN KONS No.
D. PENGOPERASIAN
Unit pengolahan limbah ini dirancang dengan sistim pengoperasian otomatis, yang mana pengoperasian blower dikendalikan berdasarkan waktu (timer-alternatif), sedangkan pompa selain berdasarkan waktu, juga dikendalikan berdasarkan level air di dalam bak equalisasi dan bak penampungan.
Meskipun sistem ini didesain secara otomatis, namun untuk mengantisipasi terjadinya
trouble dalam pengoperasian otomatis, maka (bila perlu) pengoperasian secara manual
dapat dilakukan supaya sistem dapat terus berjalan.
Sebelum pengoperasian, baik otomatis maupun manual mulai dijalankan, perlu dilakukan persiapan-persiapan sebagai berikut :
1. PERSIAPAN PENGOPERASIAN a. Equalization Pump
- Pastikan ball valve no. 1 dalam keadaan terbuka. (lihat gambar MC – 011 – D).
b. Dosing Pump
- Pastikan switch dosing pump Acid dan Base dalam posisi external.
- Atur knob speed dan stroke dosing pump Chlorine sesuai kebutuhan. (Lihat SECTION VI Vendor’s manual).
c. Blower
- Atur gate valve no. 1 (menuju diffuser Equalisasi) dan no. 5 (menuju ke clarifier) sesuai kebutuhan (lihat Gb. MC – 011 – D).
- Buka penuh semua gate valve yang menuju ke bak Aerasi .
d. Effluent Pump
- Pastikan semua ball valve pada suction dan discharge pompa dalam keadaan terbuka.
e. Filter
- Pastikan control filter dalam posisi Service. (Lihat SECTION VI Vendor’s manual).
f. Panel
- Pastikan semua circuit breaker dalam control panel telah di On-kan.
2. PENGOPERASIAN SECARA OTOMATIS
Langkah pengoperasian otomatis :
- Putar selector switch ”OPERATED SWITCH“ ke posisi AUTO. (Semua equipment akan hidup secara otomatis).
3. PENGOPERASIAN SECARA MANUAL
Langkah-langkah pengoperasian manual :
a. Putar selector switch “OPERATED SWITCH“ ke posisi MAN. b. Tekan tombol/ push botton :
- BLOWER-1 ON : untuk menghidupkan blower 1
- BLOWER-1 OFF : untuk mematikan blower 1
- BLOWER-2 ON : untuk menghidupkan blower 2
- BLOWER-2 OFF : untuk mematikan blower 2
c. Tekan tombol/ push button (untuk menghidupkan pompa equalisasi): - PUMP-1 ON : untuk menghidupkan pompa 1
- PUMP-1 OFF : untuk mematikan pompa 1 - PUMP-2 ON : untuk menghidupkan pompa 2
- PUMP-2 OFF : untuk mematikan pompa 2
d. Tekan tombol/ push button (untuk menghidupkan effluent pump): - PUMP-3 ON : untuk menghidupkan pompa 3
- PUMP-3 OFF : untuk mematikan pompa 3 - PUMP-4 ON : untuk menghidupkan pompa 4
- PUMP-4 OFF : untuk mematikan pompa 4 Catatan :
1. Pompa ekualisasi dan effluent pump akan bekerja otomatis setelah level air limbah mencapai “HEIGHT LEVEL“. Dan pompa akan berhenti bekerja setelah level limbah cair berada pada posisi “LOW LEVEL“. 2. Blower akan bekerja bergantian selama 1 jam sekali.
- Operasikan pompa secara bergantian masing-masing 1 jam sekali.
- Matikan pompa equalisasi setelah air didalam equalisasi tersisa dengan ketinggian air sekitar 1 meter atau storage penuh.
- Matikan effluent pump setelah air dalam storage pada posisi low level.
PERAWATAN
1. Perawatan mingguan
a. Periksa selalu cairan kimia dalam chemical tank. Bila perlu isi kembali. b. Bersihkan komponen dari debu.
2. Perawatan bulanan
a. Periksa sistem dari kebocoran.
b. Periksa pelumas pada gear box Blower, bila perlu tambahkan.
3. Perawatan 6 (enam) bulanan
a. Periksa tubing-tubing injeksi kimia b. Periksa kondisi pompa
4. Perawatan tahunan
a. Bersihkan tangki bahan kimia.
b. Bila perlu kuras semua bak-bak kontrol. c. Ganti media sand filter dan carbon filter.
d. Angkat dan bersihkan pH sensor dari endapan, bila perlu dikalibrasi.
e. Angkat elektroda dan bersihkan dari endapan dengan cara mengampelas batang elektroda yang berada pada :
- Elektroda pada bak Equalisasi. - Elektroda pada Storage tank.
PERINGATAN
Jangan meninggalkan sistem dalam keadaan trouble tanpa mengambil langkah penyelesaian.
Jangan mengoperasikan pompa equalisasi setelah air dalam storage penuh.
Jangan mengoperasikan pompa bila di dalam bak tidak terdapat air (Posisi low level).
