MaZ4MWt7MaR7NWV5NWpaMaFax7ogxTcoAnUawZ==
MASIGNCLEANSIMPLE103

Pengolahan air limbah secara biologi




BAB I
PENDAHULUAN



1.1              Latar Belakang
Air limbah adalah air buangan dari masyarakat, rumah tangga, industri, air tanah,  air permukaan serta buangan lainnya. Di dalam limbah cair terkandung zat-zat pencemar dengan konsentrasi tertentu yang bila dimasukkan ke badan air dapat mengubah kualitas airnya. Kualitas air merupakan pencerminan kandungan konsentrasi makhluk hidup, energi, zat-zat atau komponen lain yang ada dalam air. Limbah cair mempunyai efek negatif bagi lingkungan karena mengandung zat-zat beracun yang mengganggu keseimbangan lingkungan dan kehidupan  makhluk hidup yang terdapat di dalamnya.
            Air buangan dapat dibedakan atas:
a.       Air Kotor
Air buangan yang berasal dari kloset, peturasan, dan air buangan yang mengandung kotoran manusia yang berasal dari alat plambing lainnya
b.      Air bekas
Air buangan yang berasal dari alat-alat plambing lainnya, seperti bak mandi (bath tub), bak cuci tangan, bak dapur dan lain-lain.
c.       Air hujan
Air hujan yang jatuh pada atap bangunan
d.      Air buangan khusus
Air buangan yang mengandung gas, racun, atau bahan-bahan berbahaya seperti yang berasal dari pabrik, air buangan dari laboratorium, tempat pengobatan, rumah sakit, tempat pemotongan hewan, air buangan yang bersifat radioaktif dan air buangan yang mengandung lemak.
Suatu bangunan pengolahan air buangan berfungsi untuk mengurangi unsur-unsur tertentu sampai batas yang diperbolehkan, memperbaiki kualitas air buangan serta mengurangi kadar unsur-unsur tertentu dalam suatu air buangan agar aman dibuang pada suatu badan air. Semua itu mempunyai tujuan yaitu melindungi lingkungan dengan mempertimbangkan kepentingan kesehatan masyarakat, ekonomi, sosial dan politik.
            Cara pengolahan limbah industri yang sesuai dapat lebih mudah dipilih jika jenis dan sifat limbah, serta senyawa yang terkandung di dalamnya telah diketahui secara tepat. Yaitu:
1.      Pengolahan fisika
seperti penyaringan, pemisahan minyak, sedimentasi dan lain-lain
2.      Pengolahan kimia
koagulasi dan pertukaran ion.
3.   Pengolahan fisika-kimia
4.   Pengolahan biologi
      Seperti proses aerobik, Proses anaerobik, Proses anoksid dan  Gabungan proses aerobik dengannn kimia dan fisika.
Mengingat ancaman kesehatan masyarakat tak hanya datang pencemaran air limbah industri, tetapi juga limbah domestik, dan sangat diperlukannya air bersih. Dengan demikian semakin bertambahnya tuntutan orang akan keperluan air bersih, maka semakin besar pula air yang akan disuplai.

1.2               Maksud dan Tujuan
Pengolahan air limbah secara biologi mempunyai maksud dan tujuan untuk membersihkan zat-­zat organik atau mengubah bentuk (transformasi) zat-zat organik menjadi bentuk-bentuk yang kurang berbahaya. Proses pengolahan secara biologi juga bertujuan untuk menggunakan kembali zat-zat organik yang terdapat dalam air limbah. Proses-proses biologi hanya merupakan tahap-tahap tersendiri di dalam rantai proses pengolahan yang modern. IPAL biasanya memiliki lebih dari satu proses pengolahan biologi




BAB II
PENGOLAHAN BIOLOGI



            Didalam proses pengolahan air limbah khususnya yang mengandung polutan senyawa organik, tekhnologi yang digunakan sebagian besar menggunakan aktifitas mikroorganisme untuk menguraikan senyawa polutan organik tersebut. Proses  pengolahan air limbah dengan aktifitas mikroorganisme biasa disebut dengan “proses biologis”.
Proses-proses biologi biasanya digolongkan menjadi dua kriteria dasar. Kriteria pertama adalah aktivitas metabolik yang menandai dua kelas uta­ma, yaitu aerobik dan anaerobik. Kriteria kedua adalah reaktor yang mem­batasi mikroorganisme, ditandai oleh proses-proses pertumbuhan bakteri yang melekat (attached) atau tersuspensi.
Proses aerobik adalah proses yang ditandai oleh adanya molekul oksi­gen yang terlarut dan digunakan untuk pengolahan air limbah dengan BOD yang  tidak terlalu besar, sedangkan proses anaerobik tidak menunjukkan adanya oksigen yang terlarut dan digunakan untuk pengolahan air limbah dengan BOD yang  sangat tinggi. Perbedaan akan keberadaan oksigen ini meng­akibatkan dua rantai reaksi biokimia yang berbeda. Proses aerobik misal­nya trickling filter dan proses activated sludge, sedangkan proses ana­erobik misalnya proses digester dari lumpur IPAL.
Pengolahan air limbah secara biologis secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga yakni proses biologis dengan biakan tersuspensi (suspended culture), proses biologis dengan biakan melekat (attached culture) dan proses pengolahan dengan sistem lagoon atau kolam.
Proses biologis dengan biakan tersuspensi adalah sistem pengolahan dengan menggunakan aktifitas mikroorganisme untuk menguraikan senyawa polutan yang ada dalam air dan mikroorganisme yang digunakan dibiakkan secara tersuspensi didalam suatu reaktor. Beberapa contoh proses pengolahan dengan sistem ini antara lain proses lumpur aktif (activated sludge), step aeration, contact stabilization, extended aeration, oxidation ditch dan lainnnya.
Proses biologis dengan biakan melekat yakni proses pengolahan limbah dimana mikroorganisme yang digunakan dibiakkan pada suatu media sehingga mikroorganisme yang digunakan dibiakkan pada suatu media sehingga mikroorganisme tersebut melekat pada permukaan media. Proses ini disebut juga dengan proses film mikrobiologis atau proses biofilm. Beberapa contoh tekhnologi pengolahan air limbah dengan cara ini antara lain trickling filter, biofilter tercelup, reaktor kontak biologis putar (rotating biological contactor), contact aeration/oxidation (aerasi kontak) dann  lainnnya.
            Untuk memilih jenis tekhnologi atau proses yang  akan digunakan untuk pengolahan air limbah, beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain karakteristik air limbah, jumlah limbah serta standar kualitas air olahan yang diharapkan.
            Pemilihan tekhnnologi pengolahan air limbah harus mempertimbangkan beberapa hal yakni antara lain jumlah air limbah yang akan diolah, kualitas air hasil olahan yang diharapkan, kemudahan dalam hal pengelolaan, ketersediaan lahan dan sumber energi, serta biaya operasi dan perawatan diupayakan serendah mungkin.













BAB III
ROTATING BIOLOGICAL CONTACTOR



Rotating Biological Contactor adalah salah satu teknologi pengolahan air limbah yang mengandung polutan organik yang tinggi secara biologis dengan sistem biakan melekat (attached culture). Rotating Biological Contactor termasuk sistem pengolahan air limbah yang menggunakan proses biologi.
Bentuk dari sistem ini sangat sederhana, suatu RBC terdiri dari beberapa bulatan cakram yang diletakkan secara paralel tegak lurus dengan suatu tongkat/pipa ditengah-tengah lubang cakram tersebut. Semua kepingan cakram tersebut diletakkan dalam suatu bak atau tangki secara horizontal/sejajar satu sama lain, yang sebagian dari permukaan kepingan cakram tersebut barada dipermukaan lapisan air, sehingga sebagian dari kepingan cakram tersebut terendam di dalam air tersebut.
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan :
Ø Kecepatan Rotasi
Ø Waktu detensi
Ø Jumlah stage
Ø Suhu
Ø Luas disk yang tercelup
Gambar 3.1 (a) conventional RBC with mechanical drive and optional air input, (b) conventional RBC in enclosed react
Sumber: Metcalf & Eddy








Gambar 3.2 Denah Rotating Biological Contactor










Gambar 3.3 Tampak Samping dan Tampak Depan RBC













Gambar 3.4 Detail Media Discs or Pannel

3.1              Proses Pengolahan
Proses Rotating Biological Contactor (RBC) merupakan proses pengolahan micro biologic aerobik fixed film yang digunakan untuk menurunkan zat-zat organik karbon dan nitrogen dalam air limbah domestik atau industri.
RBC ini terdiri dari piringan-piringan yang tersusun rapat dengan jarak minimal 2-3 cm yang di pasang pada sebuah batang dan ditempatkan pada tangki berisi air buangan. Piringan dipasang tegak lurus terhadap batang yang melalui pusat lingkaran. Di desain agar piringan terendam 40% -nya, dari piringan di gerakan di putar dengan motor. Sehingga perputaran ini menyebabkan ada saat terendam dan ada saat kontak dengan udara pada saat berada diatas air buangan. Oksigen yang di perlukan untuk konversi bahan organic yang diserap dari zat cair diperoleh dengan cara penyerapan oleh lumpur yang mengandung mikroorganisme pada saat piringan berputar keluar dari air buangan.
Mikroorganisme berkembang biak pada permukaan piringan membentuk suatu  “lapisan massa biologis”. Hal ini memungkinkan air buangan yang membutuhkan mikroorganisme untuk menguraikan zat organik dalam air buangan dapat terpenuhi. Rotasi yang terjadi menimbulkan gaya gesek yang konstan sehingga tebal lapisan massa biologis ini tetap terjaga (tetap konstan).
Prinsip kerja pengolahan air limbah dengan RBC yakni air limbah yang mengandung polutan organik dikontakkan dengan lapisan mikro-organisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media di dalam suatu reaktor.
Media tempat melekatnya film biologis ini berupa piringan (disk) dari bahan polimer atau plastik yang ringan dan disusun secara berjajar-jajar pada suatu poros sehingga membentuk suatu modul atau paket, selanjutnya modul tersebut diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah yang mengalir secara kontinyu ke dalam reaktor tersebut.
Dengan cara seperti ini mikroorganisme misalnya bakteri, alga, protozoa, fungi, dan lainnya tumbuh melekat pada permukaan media yang berputar tersebut dan membentuk suatu lapisan yang terdiri dari mikroorganisme yang disebut biofilm (lapisan biologis). Mikroorganisme akan menguraikan atau mengambil senyawa organik yang ada dalam air serta mengambil oksigen yang larut dalam air atau dari udara untuk proses metabolismenya, sehingga kandungan senyawa organik dalam air limbah berkurang.
Pada saat biofilm yang melekat pada media yang berupa piringan tipis tersebut tercelup kedalam air limbah, mikroorganisme menyerap senyawa organik yang ada dalam air limbah yang mengalir pada permukaan biofilm, dan pada saat biofilm berada di atas permukaan air, mikroorganisme menyerap okigen dari udara atau oksigen yang terlarut dalam air untuk menguraikan senyawa organik. Energi hasil penguraian senyawa organik tersebut digunakan oleh mikroorganisme untuk proses perkembangbiakan atau metabolisme.
Pada Pengolahan RBC ini beberapa jasad renik akan tumbuh dipermukaan keping cakram tersebut dan mengelilingi seluruh barisan cakram yang akan berhubungan langsung dengan cairan (limbah) tersebut, sehingga akan menghilangkan beberapa bahan organik yang ada di dalam limbah cair tersebut. Meskipun pertumbuhan jasad renik yang dihasilkan dari subtrat ini sudah dapat dipergunakan, perputaran dari suatu kepingan cakram dalam cairan limbah akan terus menerus membentuk suatu lapisan tebal yang selanjutnya akan mengelupas dengan sendirinya. Perputaran dari keping cakram juga bercampur dengan cairan/limbah yang selanjutnya juga akan mengelupaskan jasad renik yang sudah merupakan suatu padatan, sehingga cairan yang keluar sudah merupakan suatu cairan bersih.
Senyawa hasil proses metabolisme mikroorganisme tersebut akan keluar dari biofilm dan terbawa oleh aliran air atau yang berupa gas akan tersebar ke udara melalui rongga-rongga yang ada pada mediumnya, sedangkan untuk padatan tersuspensi (SS) akan tertahan pada permukaan lapisan biologis (biofilm) dan akan terurai menjadi bentuk yang larut dalam air.
Didalam RBC ini terdapat dua lapisan biofilm yaitu zona anaerobik dan zona aerobik. Dimana pada zona anaerobik, hasil metabolisme bakteri fermentasi asam organik dan alkohol akan digunakan oleh bakteri pereduksi sulfat (desulfovibrio). Dan pada zona aerobik H2S hasil metabolisme bakteri pereduksi sulfat akan berdifusi ke zona aerobik, selanjutnya akan dioksidasi oleh bakteri beggiotoa.

















Gambar 3.5 Proses RBC

3.2              Unit Rotating Biological Contactor (RBC)
Secara garis besar proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC terdiri dari bak pemisah pasir, bak pengendap awal, bak kontrol aliran, reaktor/kontaktor biologis putar (RBC), bak pengendap akhir, bak khlorinasi, serta unit pengolahan lumpur.

3.2.1    Bak Pemisah Pasir 
Air limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak pemisah pasir, sehingga kotoran yang berupa pasir atau lumpur kasar dapat diendapkan. Sedangkan kotoran yang mengambang misalnya sampah, plastik, sampah kain dan lainnya tertahan pada sarangan (screen) yang dipasang pada inlet kolam pemisah pasir tersebut.

3.2.2    Bak Pengendap Awal
Dari bak pemisah/pengendap pasir, air limbah dialirkan ke bak pengedap awal. Di dalam bak pengendap awal ini lumpur atau padatan tersuspensi sebagian besar mengendap. Waktu tinggal di dalam bak pengendap awal adalah 2 - 4 jam, dan lumpur yang telah mengendap dikumpulkan dan dipompa ke bak pengendapan lumpur.

3.2.3    Bak Kontrol Aliran
Jika debit aliran air limbah melebihi kapasitas perencanaan, kelebihan debit air limbah tersebut dialirkan ke bak kontrol aliran untuk disimpan sementara. Pada waktu debit aliran turun / kecil, maka air limbah yang ada di dalam bak kontrol dipompa ke bak pengendap awal bersama-sama air limbah yang baru sesuai dengan debit yang diinginkan.

3.2.4    Kontaktor (reaktor) Biologis Putar
Di dalam bak kontaktor ini, media berupa piringan (disk) tipis dari bahan polimer atau plastik dengan jumlah banyak, yang dilekatkan atau dirakit pada suatu poros, diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah. Waktu tinggal di dalam bak kontaktor kira-kira 2,5 jam. Dalam kondisi demikian, mikro-organisme akan tumbuh pada permukaan media yang berputar tersebut, membentuk suatu lapisan (film) biologis. Film biologis tersebut terdiri dari berbagai jenis/species mikro-organisme misalnya bakteri, protozoa, fungi, dan lainnya. Mikro-organisme yang tumbuh pada permukaan media inilah yang akan menguraikan senyawa organik yang ada di dalam air limbah. Lapisan biologis tersebut makin lama makin tebal dan kerena gaya beratnya akan mengelupas dengan sendirinya dan lumpur organik tersebut akan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya laisan biologis akan tumbuh dan berkembang lagi pada permukaan media dengan sendirinya.

3.2.5    Bak Pengendap Akhir
Air limbah yang keluar dari bak kontaktor (reaktor) selanjutnya dialirkan ke bak pengendap akhir, dengan waktu pengendapan sekitar 3 jam. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, lumpur yang berasal dari RBC lebih mudah mengendap, karena ukurannya lebih besar dan lebih berat. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap akhir relatif sudah jernih, selanjutnya dialirkan ke bak khlorinasi. Sedangkan lumpur yang mengendap di dasar bak di pompa ke bak pemekat lumpur bersama-sama dengan lumpur yang berasal dari bak pengendap awal.

3.2.6    Bak Khlorinasi
Air olahan atau air limpasan dari bak pengendap akhir masih mengandung bakteri coli, bakteri patogen, atau virus yang sangat berpotensi menginfeksi ke masyarakat sekitarnya. Untuk mengatasi hal tersebut, air limbah yang keluar dari bak pengendap akhir dialirkan ke bak khlorinasi untuk membunuh mikro-organisme patogen yang ada dalam air. Di dalam bak khlorinasi, air limbah dibubuhi dengan senyawa khlorine dengan dosis dan waktu kontak tertentu sehingga seluruh mikro-organisme patogennya dapat di matikan. Selanjutnya dari bak khlorinasi air limbah sudah boleh dibuang ke badan air.

3.2.7    Bak Pemekat Lumpur
Lumpur yang berasal dari bak pengendap awal maupun bak pengendap akhir dikumpulkan di bak pemekat lumpur. Di dalam bak tersebut lumpur di aduk secara pelan kemudian di pekatkan dengan cara didiamkan sekitar 25 jam sehingga lumpurnya mengendap, selanjutnya air supernatant yang ada pada bagian atas dialirkan ke bak pengendap awal, sedangkan lumpur yang telah pekat dipompa ke bak pengering lumpur atau ditampung pada bak tersendiri dan secara periodik dikirim ke pusat pengolahan lumpur di tempat lain.

3.3              Kriteria Desain
Secara umum RBC mempunyai kriteria desain sebagai berikut :
  1. Kepingan cakram yang berdiameter 3,6 m
  2. Pipa dengan panjang berdiameter 8,23 dan 1,52 – 7,62
  3. Luas media standar 9290 m2  per 8,23 m
  4. Luas media medium dan detensi tinggi 11,149 – 16,723 m2
  5. Tangki RBC optimum pada 0,0049 m3/m2
  6. Waktu detensi 1,44 jam
  7. Hydraulic loading 0,08 m3/m2. Hari

3.4              Keuntungan Dan Kerugian
Dalam penggunaan sistem Rotating Biological Contactor ini, memiliki beberapa keuntungan, diantaranya:
  • Pengoperasian alat serta perawatannya mudah.
  • Untuk kapasitas kecil / paket, dibandingkan dengan proses lumpur aktif konsumsi energi lebih rendah.
  • Dapat dipasang beberapa tahap (multi stage), sehingga tahan terhadap fluktuasi beban pengoalahan.
  • Tidak terjadi bulking ataupun buih (foam) seperti pada proses lumpur aktif.
·         Membutuhkan lahan yang kecil.
·         Mampu mengatasi lonjakan beban.
·         Waktu detensinya pendek.

Namun ada pula kerugian yang diperoleh, yaitu:
  • Pengontrolan jumlah mikro-organisme sulit dilakukan.
  • Sensitif terhadap perubahan temperatur.
  • Kadang-kadang konsentrasi BOD air olahan masih tinggi.
  • Dapat menimbulkan pertumbuhan cacing rambut, serta kadang-kadang timbul bau yang kurang sedap.
·         Biaya investasi awal yang cukup besar.
·         Efesiensi menurun bila suhu di bawah 13oC.



























BAB IV
TRICKLING FILTER



Trickling Filter merupakan sistem pengolahan aerobik yang menggunakan mikroorganisme pertumbuhan terlekat (attached growth) pada suatu media kasar seperti kerikil, batu-batuan atau partikel-partikel karbon berdiameter 25-100 mm untuk keperluan removal bahan organik dalam air limbah dengan
mekanisme air yang jatuh mengalir perlahan-lahan melalui melalui lapisan batu untuk kemudian tersaring. Mikroorganisme tumbuh melekat pada permukaan media air buangan yang dipancarkan melalui distributor yang berputar horizontal. Pada saat air buangan melewati media, terjadi kontak antara mikroorganisme dan bahan organik sehingga akan terbentuk lapisan biologis (slime) pada permukaan media.
Mengolah air buangan dengan mekanisme aliran air yang jatuh dan mengalir perlahan-lahan melalui substrat padat untuk kemudian tersaring. Tiga komponen utama Trickling Filter yaitu :
  • Distributor Air limbah didistribusikan pada bagian atas lengan distributor yang dapat berputar
  • Pengolahan (Pada Media Trickling Filter). Pengolahan Trickling Filter terdiri dari suatu bak atau bejana dengan media permiable untuk   pertumbuhan bakteri.
  • Pengumpul Filter juga di lengkapi dengan Underdrain untuk mengumpulkan Biofilm yang mati,kemudian diendapkan dalam bak sedimentasi. Bagian cairan yang keluar biasanya dikembalikan lagi ke Trickling Filter sebagai air pengencer dari air baku yang diolah.
Unsur yang digunakan :
  1. Batu kerikil atau pecahan batu karang
  2. Ampas besi
  3. Lapisan dan batu media
Bahan-bahan tersebut digunakan karena tahan lama

Gambar 4.1 Trickling Filter
Sumber : Sumber :http://mud.mm-a2.yimg.com/image/408932760


















Gambar 4.2 Denah Trickling Filter
 Gambar 4.3 Potongan Melintang Trickling Filter

Sumber:http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirLimbahDomestikDKI/BAB6…
Diakses pada tanggal 15 April 2012 pukul 14.39 WIB

Faktor-faktor yang Berpengaruh pada Efisiensi Trickling Filter
  • Persyaratan Abiotis 
    a.         Jenis Media 
    Bahan untuk media Trickling Filter harus kuat, keras dan tahan tekanan, tahan lama, tidak mudah berubah dan mempunyai luas permukaan per nit volume yang tinggi. Bahan-bahan yang biasa digunakan adalah batu kali, krikil, antrasit, batu bara, dan sebagainya. Akhir-akhir ini telah digunakan media plastik yang dirancang sedemikian rupa sehingga menghasilkan panas yang tinggi
    b.         Diameter Media
Diameter media Trickling Filter biasanya antara 2,5-7,5 cm. Sebaiknya dihindari penggunaan media dengan diameter terlalu kecil karena akan memperbesar kemungkinan penyumbatan. Makin luas permukaan media maka semakin banyak pula mikroorganisme yang hidup di atasnya
c.         Ketebalan Susunan media
Ketebalan meda Trickling Filter minimum 1 meter dan maksimum 3-4 meter. Makin tinggi ketebalan media maka maka makin besar pula total luas permukaan yang ditumbuhi mikroorganisme sehingga makin banyak pula mikroorganisme yang tumbuh menempel diatasnya.
d.         Lama Waktu Tinggal Trickling Filter
Diperlukan lama waktu tinggal yang disebut waktu pengkondisian atau pendewasaan agar mikroorganisme yang tumbuh diatasa permukaan media telah tumbuh cukup memadai untuk terselenggaranya proses yang diharapkan. Masa pendewaas biasa berkisar 2-6 minggu. Lama waktu tinggal ni dimaksudkan agar mikroorganisme dapat menguraikan bahan-bahan organik dan tumbuh dipermukaan media Trickling Filter membentuk lapisan Biofilm atau lapisan berlendir.
d.         pH
Pertumbuhan mikroorganisme khususnya bakteri dipngaruhi oleh nilai PH. Agar pertumbuhan baik diusahakan agar PH mendekati keadaan netral. Nilai PH antara 4-9,5 dengan nilai PH yang optimum 6,5-7,5 merupakan lingkungan yang sesuai.
e.                   Suhu
Suhu yang baik untuk Mikroorganisme adalah 25-37 Derajat Celcius. Selain itu suhu juga mempengaruhi kecepatan reaksi dari suatu proses biologis. Bahkan efisiensi dari Trickling Filter sangat dipengaruhi oleh suhu.
f.                    Aerasi
Agar Aerasi berlangsung dengan baik media Trickling Filter harus disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkan masuknya udara kedalam sistem Trickling Filter tersebut. Ketersediaan udara, dalam hal ini adalah Oksigen sangat berpengaruh terhadap proses penguraian oleh mikroorganisme.
  • Persyaratan Biotis 
    Persyaratan biotis yang diperlukan dalam penggunaan trickling filter adalah jenis, jumlah, dan kemampuan mikroorganisme dalam trickling filter serta asosiasi kehidupan didalamnya.


4.1              Proses Trickling Filter
          Limbah yang akan ditangani didistribusikan baik secara kontinu maupun sewaktu-waktu melalui bagian atas media dan mengalir melalui media. Sistem distribusi dengan katup (nozzle) yang tetap, dimana katup pendistribusi dipasang secara permanen di dalam media penyaring. Air limbah dikeluarkan di atas penyaring menetes oleh suatu distibutor berputar sehingga aerasi cairan berlangsung sebelum kontak dengan media. Aerasi lebih lanjut berlangsung ketika cairan mengalir di atas media.
            Permukaan media bertindak sebagai pendukung mikroorganisme yang memetabolisme bahan organik dalam limbah. Penyaring harus mempunyai media sekecil mungkin untuk meningkatkan luas permukaan dalam penyaring dan organisme aktif yang akan terdapat dalam volume penyaring. Akan tetapi, media harus cukup besar untuk memberi ruang kosong yang cukup untuk cairan dan udara mengalir dan tetap tidak tersumbat oleh pertumbuhan mikroba.
            Bahan organik dalam air limbah akan merangsang pertumbuhan biologi pada permukaan media. Pertumbuhan mula-mula terbentuk dalam daerah-daerah dimana aliran tidak mencucinya dari media dan akan menyebar melalui seluruh media. Setelah lapisan mikroba pada media telah mapan, cairan mengalir di atas dan bukan melalui lapisan. Limbah cair mengalir turun ke bawah media sebagai gelombang yang dihasilkan turbulen di antara limbah dan lapisan cairan dalam permukaan mikroba. Bahan organik dalam limbah dipindahkan ke dalam lapisan cairan ke dalam limbah. Perpindahan ini berlangsung secara kontinu melalui kedalaman penyaring.
            Lapisan luar mikroorganisme terkena lapisan cairan yang terikat dan memecah sebagian besar limbah. Metabolisme aerobik dipertahankan dengan perpindahan oksigen secara kontinu dari ruang kosong dalam penyaring menuju lapisan cairan terikat.
            Mikroorganisme yang digunakan pada proses ini, yaitu :
-          Bakteri Zooglea ramera : dapat membentuk lendir (polysacharida)  pada permulkaan substrat padat (batuan)
-          Sphaerotilus natans dan beggiatoa  : ditemukan dalm lapisan yang tipis merupakan bakteri berfilamen
-          Nitrosomonas dan nitrobacter terdapat di bagian bawah filter (penyaring)
Masa lendir membantu mikroorganisme (seperti bakteri, mikro algae, fungi, protozoa) melekat pada permukaan substrat trickling filter sehingga membentuk biofilm mikroorganisme (zooglea film pada permukaan substrat filter). Air limbah yang mengandung bakteri organik akan mengalir ke arah bawah tangki melalui substrat padat (batuan/kerikil) sehingga merupakan sumber nutrien biofilm. Bertambah tebalnya biofilm mengakibatkan terjadinya stratifikasi mikroorganisme :
-          dibagian luar ditemukan mikroorganisme aerobik
-          bagian dalam ditemukan mikroorganisme anaerobik
Bertambah tebalnya biofilm saat mengalahkan difusi nutrien cair (air limbah) dan difusi O2 kelapisan dalam biofilm sehingga mikroorganisme bagian dalam biofilm kekurangan makanan sehingga mikroorganisme tersebut mati dan biofilm terlepas dan jatuh kebawah terjadi BOD arah vertikal, dimana BOD makin lama makin kecil.
Penyaringan aliran air digunakan untuk pembuangan air lebih dari 10.80 th. Penyaringan aliran air menyajikan pertimbuhan proses biologis yang digunakan dalam suatu media untuk menarik mikroorganisme, dimana bentuk media berada diatas permukaan.
Perputaran atau mekanisme penyebaran pembuangan air yang tidak berubah dari atas saringan melewati celah yang ada di media perlindungan film (lapisan yang dibuat oleh mikroorganisme semacam lendir). Sebagai air buangan yang bergerak melalui saringan, bentuk organik yang diserap ke film dan penurunan oleh campuran populasi mikroorganisme yang membutuhkan udara. Oksigen yang dibutuhkan untuk penurunan jumlah makhluk kecil tersebut dikirim oleh sirkulasi udara yang melewati saringan oleh saluran alami atau saluran udara.
Suatu media yang dapat ditembus air dengan cara menghadap ke permukaan (media plastik) adalah penghantar ke pembuangan mikroorganisme dan jaminan tidak merintangi penggerakan ke pembuangan air dan udara. Sistem penyerapan pada bagian bawah filter dikumpulkan melalui underdrain dan dialirkan ke pipa effluent dan perputaran udara. Perputaran pada saringan dan campuran pada bagian dari effluent dengan pembuangan air untuk mengurangi kekuatan dan membutuhkan keseragaman proses hidrolik
Sebagai peningkatan ketebalan film (lapisan yang dibuat oleh mikroorganisme semacam lendir), daerah dari film yang dekat dari media yang menghadap diatas permukaan bisa dicabut dari benda organik.
Sebagai hasil pelepasan gas bisa melemahkan film dan meningkatkan dampak rawa. Sesekali ketebalan film tersebut dibersihkan, film baru tersebut mulai untuk tumbuh diatas media yang menghadap ke permukaan ditandai oleh mulainya pertumbuhan perputaran yang baru.

4.2              Kriteria Desain
Berdasarkan beban hidrolik dan beban organiknya, Trickling Filter dapat dibedakan menjadi:
1.                  Trickling Filter Low Rate
Jenis Trickling Filter ini umumnya digunakan untuk pengolahan limbah domestik komunal berskala kecil dan reduksi nitrogen.  Desain Trickling Filter Low Rate:
·         Media Filter                                        : rock, slag
·         Hidroulic Loading                              : (0,02-0,06) gal/ft2. Min
·         BOD5 loading                                     : (5-25) lb/103 d
·         Kedalaman                                          : (6-8) ft
·         Rasio resirkulasi                                 : 0
·         Efesiensi penyisihan BOD5                : (80-90)%
·         Sloughing intermittent
·         Effluent perlu proses nitrifikasi

2.                  Trickling Filter Intermittent Rate
Desain Trickling Filter Intermitent Rate
·         Media Filter                                        : rock, slag
·         Hidroulic Loading                              : (0,06-0,16) gal/ft2. Min
·         BOD5 loading                                     : (15-30) lb/103 d
·         Kedalaman                                          : (6-8) ft
·         Rasio resirkulasi                                 : 0-1
·         Efesiensi penyisihan BOD5                : (50-70)%
·         Sloughing intermittent

3.                  Trickling Filter High Rate
Desain Trickling Filter High Rate
·         Media Filter                                        : rock
·         Hidroulic Loading                              : (0,16-0,64) gal/ft2. Min
·         BOD5 loading                                     : (30-60) lb/103 d
·         Kedalaman                                          : (3-6) ft
·         Rasio resirkulasi                                 : 1-2
·         Efesiensi penyisihan BOD5                     : (65-85)%
·         Sloughing continues.

4.3              Keuntungan dan Kerugian
Keuntungan pengolahan trickling filter :
1.      Sesuai untuk pemukiman kecil
2.      Fluktuasi kandungan organik dari air limbah tidak menyebabkan  proses terhenti
3.      Biaya operasi murah / ekonomis
4.      Biomasa yang jatuh mudah dikumpulkan
5.      Penyisihan BOD tinggi
6.      Bakteri patogen dapat disaring dengan baik
7.      Mampu bertahan pada kondisi cuaca yang ekstrim
v   Kerugiannya :
1.      Dapat menimbulkan bau tidak sedap misalnya gas H2S
2.      Menimbulkan serangga dan cacing
3.      Biaya konstruksi besar
4.      Rendahnya efisiensi penyisihan.
5.      Kehilangan tekan lewat filter cukup besar.
6.      Membutuhkan area yang cukup luas.

DAFTAR PUSTAKA







Share This Article :
ZAIF

Blogger sejak kuliah, internet marketer newbie

709486726018093753
index='infeed'>index='infeed'>index='infeed'>