DAFTAR PUSTAKA
Azad,.S, 1976, Industrial Wastewater Management Handbook,, McGraw Hill,USA Departement of Environment and Natural Resources, Recommended Design Criteria
For Sedimentation, www.state.sd.us
Eckenfelder.W, 2000, Industrial Water Pollution Control Third Edition, McGraw Hill, Singapore
Eckenfelder. W, Musterman J, 1995, Activated Sludge Treatment of Industrial Wastewater. Technomic Publishing Inc, USA
Jordening.J, Winter.J, 2002, Environmental Biotechnology Concepts and Applications, Wiley-VCH, Weinheim
Lundh.M, 2002.Effects of Flow Structure on Particle Separation in Dissolved Air Flotation, Chalmers Reproservice Sweden
Malina J, Pohland F, 1992, Design of Anaerobic Processes for the Treatment of Industrial and Municipal Waste, Technomic Publishing Company Inc, Pennsylvania
Masduki M, 2000, Penyaluran Air Buangan Volume II, Penerbit ITB, Bandung Metcalf, Eddy, Tchobanoglous, 2004, Wastewater Engineering Treatment and Reuse
Forth Edition, Mc Graw Hill, New York
Napier-Reid, 2005, Hifloat Dissolved Air Flotation System, www.napier-reid.com New England Interstate Water Pollution Control Commission, 2005, Sequencing
Batch Reactor Design and Operational Considerations, www.neiwpcc.org
Noerbambang S, Morimura T, 1986, Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing, Pradnya Paramita, Jakarta
Qasim.S, 1985, Wastewater Treatment Plants;Planning, Design, and Operation, CBS College, NewYork
Sanderson, Komline, Dissolved Air Flotation, www.komline.com
Reynolds D.T, 1982, Unit Operations and Processes in Environmental Engineering,
Wadsworth.Inc , California
Ross C, Valentine G.E, Smith B, Pierce P, 2003, Recent Advances and Applications of Dissolved Air Flotation for Industrial Pretreatment, www.etsenvironmental.com
Waste Utilization and Management Laboratory King Mongkut’s University of Technology Thonburi, 2003, Thai Biogas Plants-High RateAnaerobic Fixed Film Technology for Agroindustrial Wastewater
United States Environmental Protection Agency, 1999, Wastewater Technology Fact Sheet Sequencing Batch Reactor, www.epa.gov
Winkler, M, 1981, Biological Treatment of Wastewater, Ellis Horwood , USA
Lampiran A
Perhitungan Alternatif Pengolahan Limbah Pekat dan Ringan
A.1 Alternatif I
Pengolahan limbah pekat dengan pengolahan fisik, kemudian limbah pekat hasil pengolahan dicampur dengan limbah ringan dan diolah bersamaan pada pengolahan biologi. Data-data yang diperlukan untuk menghitung konsentrasi efluen alternatif I terdapat pada Tabel A.1.
Tabel A.1 Kuantitas dan Konsentrasi COD dan TSS Limbah Pekat dan Ringan Parameter Satuan Limbah Pekat Limbah Ringan
Debit m
3/hari 7 54
Konsentrasi COD tak terlarut mg/l 7977 3123 Konsentrasi COD terlarut mg/l 80658 31577
Konsentrasi TSS mg/l 14200 1820
Konsentrasi minyak dan lemak mg/l 346,84 121,05
Unit Pengolahan Fisik I
Unit pengolahan fisik I dapat menyisihkan 90% COD tak terlarut dan TSS.
Influen limbah pekat:
COD tak terlarut = 7977 mg/l
TSS = 14200 mg/l
Efluen pengolahan fisik I:
COD tak terlarut = (1-0,9) x 7977 mg/l = 798 mg/l TSS = (1-0,9) x 14200 mg/l = 1420 mg/l
Unit Pengolahan Fisik II
Unit pengolahan fisik I dapat menyisihkan 90% COD tak terlarut
Influen limbah pekat:
COD tak terlarut = 798 mg/l
TSS = 1420 mg/l
Efluen pengolahan fisik II:
COD tak terlarut = (1-0,9) x 798 mg/l = 79,8 mg/l TSS = (1-0,9) x 1420 mg/l = 142 mg/l
Efluen pengolahan fisik II akan dicampurkan dengan limbah ringan dan diolah bersama pada pengolahan biologi
Influen limbah pekat:
COD tak terlarut = 79,8 mg/l
TSS = 142 mg/l
COD terlarut = 80658 mg/l Influen limbah ringan:
COD tak terlarut = 3123 mg/l
TSS = 1820 mg/l
COD terlarut = 31577 mg/
Konsentrasi campuran:
COD terlarut =
3 3
3 3
(7 / 80658 / ) (54 / 31577 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l
m hari m hari +
+
= 38589 mg/l COD tak terlarut =
3 3
3 3
(7 / 79,8 / ) (54 / 3123 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l m hari m hari
+
+ = 2689
mg/l
TSS =
3 3
3 3
(7 / 142 / ) (54 / 1820 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l m hari m hari
+
+ = 3589 mg/l
Unit Pengolahan Biologi I
Unit pengolahan biologi I dapat menyisihkan 50% COD tak terlarut dan TSS, dan 90% COD terlarut.
Efluen unit biologi I:
COD terlarut = (1-0,9) x 38589 mg/l = 3858,9 mg/l COD tak terlarut = (1-0,5) x 2689 mg/l = 1344,5 mg/l TSS = (1-0,5) x 3589 mg/l = 1794,5 mg/l
Unit Pengolahan Biologi II
Unit pengolahan biologi II dapat menyisihkan 50% COD tak terlarut dan TSS, dan 95% COD terlarut.
Efluen unit biologi II:
COD terlarut = (1-0,95) x 3858,9 mg/l = 192,94 mg/l COD tak terlarut = (1-0,5) x 1344,5 mg/l = 672,25 mg/l TSS = (1-0,5) x 1794,5 mg/l = 897,25 mg/l
A.2 Alternatif II
Pengolahan limbah pekat dan limbah cair bersamaan sejak pengolahan awal.
Konsentrasi campuran:
COD total =
3 3
3 3
(7 / 88635 / ) (54 / 34700 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l
m hari m hari +
+
= 42405 mg/l
COD terlarut = 0,91 x 42405 mg/l = 38589 mg/l COD tak terlarut = 42405 mg/l – 38589 mg/l = 3816 mg/l
TSS =
3 3
3 3
(7 / 14200 / ) (54 / 1820 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l
m hari m hari +
+ = 3544
mg/l
Minyak dan lemak =
3 3
3 3
(7 / 346,84 / ) (54 / 121, 05 / )
7 / 54 /
m harix mg l m harix mg l
m hari m hari +
+ = 167
mg/l
Unit Pengolahan Fisik I (Efisiensi 90%)
Unit pengolahan fisik I dapat menyisihkan seluruh polutan di atas, kecuali COD terlarut, minyak dan lemak.
Efluen unit pengolahan fisik I:
COD tak terlarut = (1-0,9) x 3816 mg/l = 382 mg/l TSS = (1-0,9) x 3544 mg/l = 354,4 mg/l
Unit Pengolahan Fisik II (Efisiensi 90%)
Unit pengolahan fisik I dapat menyisihkan seluruh polutan di atas, kecuali COD terlarut.
Efluen unit pengolahan fisik II:
COD tak terlarut = (1-0,9) x 382 mg/l = 38,2 mg/l TSS = (1-0,9) x 354,4 mg/l = 35,44 mg/l Minyak dan lemak = (1-0,9) x 167 mg/l = 16,7 mg/l
Unit Pengolahan Biologi I
Unit pengolahan biologi I dapat menyisihkan 50% COD tak terlarut dan TSS, dan 90% COD terlarut.
Efluen unit pengolahan biologi I:
COD tak terlarut = (1-0,9) x 38589 mg/l = 3858,9 mg/l COD tak terlarut = (1-0,5) x 38,2 mg/l = 19,1 mg/l TSS = (1-0,5) x 35,44 mg/l = 17,72 mg/l
Unit Pengolahan Biologi II
Unit pengolahan biologi I dapat menyisihkan 50% COD tak terlarut dan TSS, dan 95% COD terlarut.
Efluen unit pengolahan biologi II:
COD terlarut = (1-0,95) x 3858,9 mg/l = 193 mg/l
COD tak terlarut = (1-0,5) x 19,1 mg/l = 9,55 mg/l
TSS = (1-0,5) x 17,72 mg/l = 8,86 mg/l
Lampiran B
Perhitungan Profil Hidrolis
B.1 Umum
Perhitungan profil hidrolis diperlukan untuk mengetahui nilai HGL (hydraulic grade line) melalui unit-unit pengolahan. Head yang harus tersedia adalah selisih ketinggian muka air antara unit awal dan badan air penerima. Jika total head yang tersedia lebih kecil dari headloss yang terjadi maka diperlukan penggunaan pompa agar dapat dilakukan pengaliran secara gravitasi.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perhitungan profil hidrolis : 1. profil hidrolis pada debit maksimum
2. total headloss pada pipa penghubung, saluran dan peralatannya seperti : a. headloss saat memasuki pipa (entrance losses)
b. headloss saat keluar dari pipa (exit losses) c. headloss akibat kontraksi dan pelebaran saluran d. headloss akibat gesekan pada pipa
e. headloss akibat aksesoris pipa
f. head yang diperlukan untuk weir dan notch g. jarak jatuh bebas.
3. kecepatan pada pipa penghubung memiliki kecepatan minimum 0,6 m/det saat debit puncak untuk menjaga solid dalam bentuk tersuspensi. Pada debit minimum kecepatan minimum adalah 0,3 m/det.
B.2 Profil Hidrolis Pengaliran Air Limbah
1. Sungai Cijengkol-Bak Pengumpul Akhir
Tinggi muka air di badan air penerima (Sungai Cijengkol) = 67 m
Tinggi muka air di bak pengumpul akhir = 70 m
Diameter pipa pembuangan = 0,154 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,75 m/detik Panjang pipa = 159,75 m
Head loss = xC
D xLx
0,54v
0,6382
, 6
= 130
154 , 0
75 , 75 0
, 159 82 ,
6 x mx
0,54 0,63x = 0,697 m
b) Head loss minor ( 4 bend 90
0) = g k v
2
2
= )
) det / 8 , 9 ( 2
det / 75 , 3 0 , 0 (
4
22
ik m
ik
m = 0,0347 m
c) Head loss di entrance pipa = g k v
2
2
= 2 ( 9 , 8 / det ) det / 75 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,0145 m
d) Head loss di exit pipa = g k v
2
2
= 2 ( 9 , 8 / det ) det / 75 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,029 m
e) Head loss total = 0,697 m + 0,0347 m + 0,0145 m + 0,029m = 0,775 m
f) Head statis = 70 m – 67 m = 3 m Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi.
2. Head pompa untuk mengalirkan air ke bak pengumpul akhir Tinggi muka air di bak penampung akhir = 70 m
Tinggi muka air di tangki SBR = 68,335 m
Selisih ketinggian muka air = 1,665 m
a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,1016 m Kecepatan aliran dalam pipa = 1,73 m/detik Panjang pipa = 7,475 m
Head loss = 130
1016 , 0
73 , ) 1
475 , 7 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,3 m b) Head loss minor ( 3 bend 90
0dan 1 gate valve)
= 3( )
det / 8 , 9 ( 2
det / 73 , 5 1 , 2 ( 1 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 73 , 3 1 , 0
(
22 2
2
ik m
ik m ik
m ik
m + = 0,52 m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 73 , 5 1 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,076 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 73 , 1 1 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,15 m
e) Head loss total = 0,3 m + 0,52 m + 0,076 m + 0,15 m = 1,046 m f) Head total pompa = 1,665 m + 1,046 m = 2,71 m
3. Reaktor Sequencing Batch Activated Sludge-Tangki Nutrien Tinggi muka air di reaktor sequencing batch activated sludge = 70 m Tinggi muka air di tangki nutrien = 70,45 m
a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,66 m/detik Panjang pipa = 11,42 m
Head loss = 130
041 , 0
668 , ) 0
42 , 11 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,186m b) Head loss minor ( 4 bend 90
0dan 1 gate valve)
= 4 )
det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 5 0 , 2 ( 1 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 3 0 , 0
(
22 2
2
ik m
ik m ik
m
ik
m + = 0,084 m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,0114 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,02 m
e) Head loss total = 0,084 m + 0,0114 m +0,02 m + 0,186 m = 0,3 m f) Head statis = 70,45 m + 70 m = 0,45 m
Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi
4. Tangki Nutrien-Fixed Bed Metanogenesis Tinggi pipa inlet di tangki nutrien= 70,45 m
Tinggi muka air di fixed bed metanogenesis = 78,77 m a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,66 m/detik Panjang pipa = 11,46 m
Head loss = 130
041 , 0
66 , ) 0
46 , 11 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,187 m
b) Head loss minor ( 5 bend 90
0) =5 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 3 0 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,034 m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,0113 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,022 m
e) Head loss total = 0,187 m + 0,034 m + 0,0113 m+ 0,02 m
=0,25 m
f) Head statis = 78,77 m – 70,45 m = 8,32 m Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi
5. Head pompa untuk mengalirkan air ke fixed bed metanogenesis Tinggi muka air di fixed bed metanogenesis = 79 m
Tinggi muka air di tangki netralisasi II = 70,45 m
Selisih ketinggian muka air = 8,55 m a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,66 m/detik Panjang pipa = 22m
Head loss = 130
041 , 0
66 , ) 0
22 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,36 m b) Head loss minor ( 4 bend 90
0dan 2 increaser)
Diameter pipa perbesaran = 0,0889 m Kecepatan aliran di pipa perbesaran = 0,14 m/ detik
d1/d2 = 2,168
Diameter nozzle = 0,65 m
Kecepatan aliran di nozzle = 0,000525 m/ detik
d1/d2 = 7,31
Head loss minor
=4 2 ( 9 , 8 / det )
000525 ,
0 14 , 43 0 , 0 ( det )
/ 8 , 9 ( 2
14 , 0 66 , 46 0 , 0 ( ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 3 0 , 0
(
2 2 22
ik m ik
m ik
m ik
m −
− +
+ =
0,01m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,01 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,02 m
e) Head loss total = 0,268 m + 0,02 m + 0,01 m+ 0,02 m = 0,42 m f) Head total pompa = 0,42 m + 8,55 m = 8,97 m
6. Tangki Netralisasi II-Fixed bed Asidogenesis
Tinggi muka air di tangki netralisasi II = 70,45 m
Tinggi muka air di fixed bed asidogenesis = 77,25 m
a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,66 m/detik Panjang pipa = 12,935 m
Head loss = 130
041 , 0
668 , ) 0
935 , 12 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,211m
b) Head loss minor ( 6 bend 90
0)= 6 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 3 0 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,041 m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,0114 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 668 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,02 m
e) Head loss total = 0,211 m + 0,041 m + 0,01 m+ 0,02 m = 0,282 m f) Head statis = 77,25 m – 70,45 m = 6,8 m
Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi.
7. Head pompa untuk mengalirkan air ke fixed bed asidogenesis Tinggi muka air di fixed bed asidogenesis = 77,5 m
Tinggi muka air di tangki netralisasi I = 70,45 m Selisih ketinggian permukaan air = 7,05 m a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,66 m/detik Panjang pipa = 15,445 m
Head loss = 130
041 , 0
66 , ) 0
445 , 15 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,25 m b) Head loss minor ( 4 bend 90
0dan 2 increaser)
Diameter pipa perbesaran = 0,0889 m Kecepatan aliran di pipa perbesaran = 0,14 m/ detik
d1/d2 = 2,168
Diameter nozzle = 0,65 m
Kecepatan aliran di nozzle = 0,000525 m/ detik
d1/d2 = 7,31
Head loss minor
=4 2 ( 9 , 8 / det )
000525 ,
0 14 , 43 0 , 0 ( det )
/ 8 , 9 ( 2
14 , 0 66 , 46 0 , 0 ( ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 3 0 , 0
(
2 2 22
ik m ik
m ik
m ik
m + − + − =
0,01m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,01 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 66 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,02 m
e) Head loss total = 0,25 m + 0,01 m + 0,02 m+ 0,01 m = 0,29 m f) Head total pompa = 7,05 m + 0,29 m = 7,34 m
8. Tangki Netralisasi I-DAF
Tinggi muka air di tangki netralisasi = 70,45 m Tinggi muka air di tangki flotasi = 71,37 m a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,67 m/detik Panjang pipa = 16,09 m
Head loss = 130
041 , 0
67 , ) 0
09 , 16 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,265 m
b) Head loss minor ( 7 bend 90
0) = 7 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 67 , 3 0 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,048 m
c) Head loss di entrance pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 67 , 5 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,01 m
d) Head loss di exit pipa =
) det / 8 , 9 ( 2
det / 67 , 1 0 ,
0
22
ik m
ik
m = 0,023 m
e) Head loss total = 0,265 m + 0,048 m + 0,01 m+ 0,023 m = 0,346 m f) Head statis = 71,37 m – 70,45 m = 0,92 m
Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi.
9. DAF-Prasedimentasi
Tinggi muka air di tangki DAF = 71,5 m
Tinggi muka air di tangki prasedimentasi = 72,218 m a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,041 m Kecepatan aliran dalam pipa = 0,715 m/detik Panjang pipa = 4,75 m
Head loss = 130
041 , 0
715 , ) 0
75 , 4 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x
= 0,088 m
b) Head loss minor (4 bend 90
0)= 4 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 715 , 3 0 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,03 m
c) Head loss di entrance pipa = ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 715 , 5 0 , 0 (
3
22
ik m
ik
m = 0,04 m
d) Head loss di exit pipa = ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 715 , 1 0 , 0 (
3
22
ik m
ik
m = 0,078 m
e) Head loss total = 0,088 m + 0,04 m 0,078 m+ 0,03 m = 0,236 m f) Head statis = 72,218 m – 71,5 m = 0,818 m
Head statis > head total Æ air dapat mengalir secara gravitasi.
10. Head pompa untuk tangki ekualisasi Tinggi air di tangki prasedimentasi = 72,4 m Tinggi air di tangki ekualisasi = 70 m
Selisih ketinggian permukaan air = 2,4 m
Debit pemompaan air = 2,54-3,38 m/detik
a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,032 m Kecepatan aliran dalam pipa = 1,168 m/detik Panjang pipa = 11,31 m
Head loss = 130
032 , 0
168 , ) 1
31 , 11 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 0,7 m
b) Head loss minor ( 5 bend 90
0)= 5 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 168 , 3 1 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,104 m
c) Head loss di entrance pipa = ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 168 , 5 1 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,034 m
d) Head loss di exit pipa = ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 168 , 1 1 , 0
(
22
ik m
ik
m = 0,07 m
e) Head loss total = 0,7 m + 0,034 m + 0,07 m+ 0,104 m = 0,91 m f) Head total pompa = 0,91 m + 2,4 m = 3,31 m
11. Ekualisasi-Fine Screen
Tinggi muka air di tangki ekualisasi = 70 m
Tinggi pipa inlet tangki ekualisasi = 70 m – 0,8 m = 69,2 m Tinggi fine screen = 71,92 m
a) Head loss di pipa
Diameter pipa = 0,03246 m Kecepatan aliran dalam pipa = 1,36 m/detik Panjang pipa = 12,6 m
Head loss = 130
03246 , 0
36 , ) 1
6 , 12 ( 82 ,
6 x x
0,54 0,63x = 1,017 m
b) Head loss minor ( 2 bend 90
0)= 2 ) ) det / 8 , 9 ( 2
det / 86 , 3 0 , 0
(
22