pada instalasi pengolahan air minum (1)

(1)

(2)

a. Grit Chamber

b. Bak sedimentasi I

c. Bak sedimentasi II

d. Bak filter

e. Bak penurunan kesadahan

(3)

Karakteristik lumpur tergantung dari sumber lumpur

1. Lumpur dari grit chamber dan sedimentasi I merupakan

padatan/lumpur kasar



kebanyakan anorganik

2. Lumpur dari sedimentasi II mengandung padatan

tersuspensi dan bahan kimia koagulan, misal lumpur

alum.

(4)

Thickening

Conditioning

Dewatering

Disposal

-Chemical

Pengolahan lumpur biasanya meliputi rangkaian proses:

1. Thickening

2. Stabilization atau Digestion

(untuk air limbah)

(5)

1. Tujuan proses thickening adalah untuk memekatkan lumpur dan

mengurangi volume lumpur

2. Metoda thickening yang umum:

• Gravity

• Flotation

• Centrifugation

3. Gravity thickener berbentuk lingkaran menyerupai bak sedimentasi

4. Lumpur yang masuk ke thickener akan menuju tiga zona dalam

thickener, yaitu:

(6)

Zone of clear liquid

Sedimentation zone

Thickening zone

(7)

5. Supernatan yang dihasilkan dari thickener ini (di zone

of clear liquid) m asih m em punyai nilai BOD yang

besar, karena itu air dikem balikan ke unit pengolahan

lim bah

6. Lum pur yang sudah m engalam i thickening

dikeluarkan dari bagian bawah dan dialirkan m enuju

unit pengolahan lum pur berikutnya

7. Lum pur yang dikeluarkan m em punyai SVR sebesar

0,5 - 2

8. SVR (Sludge Volum e Ratio) adalah volum e sludge

(8)

1. Luas perm ukaan m inim um didasarkan pada hydraulic

loading atau solid loading (lihat Tabel 2)

2. Kedalam an

side water

um um nya 3 m eter

3. Waktu detensi sekitar 24 jam

Tabel 2 Design Criteria for Gravity Thickeners

Type of sludge

Inf. solid

Conc. (%)

Thickened

solid Conc.

(%)

Hydraulic

loading

(m

3

_/m

2

_.d)

Solid loading

(kg/m

2

_.d)

Solid

capture (%)

Overflow,

TSS (mg/l)

Primary

1.0-7.0

5.0-10.0

24-33

90-144

85-98

300-1000

Trickling filter

1.0-4.0

2.0-6.0

35-50

80-92

200-1000

Waste acivated sludge

0.2-1.5

2.0-4.0

10-35

60-85

200-1000

Combined primary dan

waste act. sludge

(9)

A. Luas dan Diameter Thickener

1. Hitung luas perm ukaan berdasarkan solid loading

A = (massa solid) / (solid loading)

2. Cek hydraulic loading, hitung tam bahan air pengencer

(bila perlu)

HL = (volum e lum pur perhari) / (luas perm ukaan)

3. Tentukan jum lah dan diam eter thickener

4. Cek kem bali solid loading dan hydraulic loading, baik

(10)

B. Kedalaman Thickener

1. Tentukan kadar solid di bagian atas thickening zone

dan di bagian bawah thickening zone, hitung

rata-ratanya (lihat kriteria Tabel 2)

2. Hitung kedalam an side water dari thickening zone

dengan waktu detensi tertentu

3. Hitung kedalam an central dari thickener (anggap

kem iringan 15 – 20%)

4. Hitung kedalam an keseluruhan (free board + clear

(11)

C. Struktur Influen

Struktur influen pada thickener adalah central well

(seperti pada final clarifier)

D. Pembuangan Lumpur

1. Hitung jum lah lum pur yang dihasilkan

Lumpur dihasilkan = (Lumpur masuk) x (solid capt ure)

2. Hitung debit pom pa lum pur dan pilih pom pa yang

sesuai

3. Cek Sludge Volum e Ratio (SVI)

(12)

E. Struktur Efluen

Struktur efluen pada thickener adalah pelim pah

V-notch di sekeliling bak (seperti pada final clarifier)

F. Kualitas Supernatan

1. Hitung volum e overflow dari thickener

Overflow = (Debit lumpur influen) – (Debit t hickened

sludge)

2. Hitung konsentrasi solid di overflow

Konsent rasi = (Massa solid di supernat an) / (Volume

overflow)

(13)



Dewatering atau pengeringan lumpur

adalah penyisihan sejumlah air dari

lumpur dengan tujuan untuk mengurangi

volume lumpur.



Dewatering merupakan bagian dari

rangkaian proses pengolahan lumpur.



Metoda dewatering meliputi filter

presses, belt presses, centrifugation,

vacuum filtration, dan sludge drying bed.

(14)

Filter pres tersusun oleh

sejumlah plat filter vertikal

yang menempel pada tangkai

horisontal (lihat Gambar di

bawah).

• Plat filter mempunyai lubang yang

tertutup oleh kain filter.

• Lumpur yang akan disaring masuk

melalui lubang pada tangkai

horisontal, kemudian menuju lubang

pada plat vertikal.

• Plat vertikal dapat bergerak sehingga

menekan lumpur dan mendorong air

untuk menembus kain filter.

• Filtrat yang menembus filter ini

mengalir menuju outlet filtrat yang

berada di tepi dengan arah aksial.

• Lumpur kering tetap tinggal di antara

plat.

• Untuk mengeluarkan lumpur, maka

plat harus digerakkan kembali dengan

arah sebaliknya.

Feed sludge

Filtrate

(15)

(16)



Waktu yang diperlukan untuk mengisi lumpur, menyaring,

hingga mengeluarkan lumpur disebut

complete filtration

cycle time

, yang diperkirakan 1,5 hingga 2,5 jam.



Tekanan yang diperlukan untuk filter adalah 690 hingga

1700 kPa.



Kadar solid dalam lumpur setelah diolah dengan filter pres

adalah:

◦

lumpur bak sedimentasi I: 45 - 50 %

◦

lumpur bak sedimentasi I dan lumpur aktif segar: 45 - 50 %

◦

lumpur aktif segar: 50 %

(17)



Belt pres tersusun oleh dua belt yang ditumpangkan pada roda

berputar (lihat Gambar di bawah). Belt yang terletak di bawah terbuat

dari anyaman kawat dan sangat berpori.

cake

(18)

(19)



Ada tiga zona dalam belt pres, yaitu zona gravitasi, zona

peras, dan zona pelepasan.



Lumpur yang akan diperas masuk melalui zona gravitasi,

berjalan mengikuti belt dan tertekan oleh dua belt.



Di zona peras, lumpur mengalami pemerasan air sehingga air

jatuh melewati belt bawah.



Selanjutnya masuk zona pelepasan, yaitu melalui perjalanan

zigzag agar cake dapat dilepaskan dari kedua belt untuk

kemudian dikeluarkan.



Kadar solid dalam lumpur setelah diolah dengan belt pres

adalah:

◦

lumpur sedimentasi I: 28 - 44 %

◦

lumpur sedimentasi I dan lumpur aktif segar: 20 - 35 %

◦

lumpur sedimentasi I dan trickling filter: 20 - 40 %

(20)

Komponen filter vacuum:

1. Drum silinder dengan

media filter (kain atau

anyaman kawat)

2. Pompa vacuum

3. Penampung filtrat

4. Pompa umpan lumpur

Filter vacuum secara skema

dapat dilihat pada

Gambar berikut:

Dried

ing

Dis-

_charge

(21)

(22)



Drum yang dilapisi media filter diputar dengan

kecepatan tertentu.



Putaran drum akan menghasilkan tiga zona lumpur,

yaitu (i) pembentukan cake, (ii) pengeringan, dan (iii)

pembuangan.



Lumpur masuk ke zona (i), terjadi penempelan lumpur

di permukaan media filter, kemudian ke zona (ii), terjadi

penyerapan air di lumpur oleh pompa vacuum sehingga

terjadi pengeringan, dan akhirnya ke zona (iii), terjadi

pelepasan lumpur kering dari media filter.

(23)



Perancangan filter vacuum menggunakan persamaan

berikut:



di mana:

Y = filter yield



p = perbedaan tekanan vacuum, N/m

2

w = berat kering lumpur per satuan volume filtrat, kg/m

3



= ratio waktu pembentukan cake terhadap cycle time



= viskositas absolut filtrat, N.det/m

2

R = resistensi spesifik dari lumpur kering, det

2

_/kg



= cycle time, det

g = percepatan gravitasi, m/det

2

Nilai R dapat ditentukan berdasarkkan percobaan laboratorium

menggunakan

vacuum filtration testing apparatus

Filter Vacuum

(24)



Drying atau sludge drying bed merupakan salah satu

metoda dewatering dengan ukuran kecil hingga medium

(maksimum setara dengan 25.000 orang).



Pada unit ini, dewatering terjadi karena evaporasi dan

drain (peresapan).



Pada musim kemarau, untuk mencapai kadar solid 30

(25)



Unit sludge drying bed terdiri dari:

◦

bak / bed, berukuran 6 - 9 meter (lebar), 7,5 - 37,5 meter (panjang),

20 - 30 cm (kedalaman lumpur)

◦

pasir, tebal 15 - 25 cm

◦

kerikil, tebal 15 - 30 cm

◦

drain, di bawah kerikil untuk menampung resapan air dari lumpur



Luas drying bed dapat dihitung dengan persamaan:

A = K (0,01 R + 1,0)

di mana:

A = luas per kapita, ft

2 _/kap.

K = faktor yang tergantung pada tipe digestion

K = 1,0 untuk anaerobic digestion

K = 1,6 untuk aerobic digestion

R = hujan tahunan, in.

(26)

Outside wall

_{Partition wall}

Sand

Gravel

Drain tile

(27)