Korosi di Dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah

Korosi merupakan salah satu musuh utama di dalam instalasi pengolahan air limbah. Tidak hanya dapat merusak struktur dan peralatan di dalam IPAL, korosi juga dapat menambah polutan di dalam air limbah. Seperti dikutip dari mintek.com[1], korosi dapat terjadi akibat beberapa faktor yaitu elektro-galvanis, elektrolisis, bakteri, dan kimia. Korosi akibat elektro-galvanis dikenal juga dengan karat yaitu apabila molekul oksigen bereaksi dengan molekul besi. Korosi akibat elektrolisis diakibatkan oleh terbentuknya arus listrik dari asam dan basa yang terdapat di dalam air limbah. Ada pula bakteri yang dapat memakan besi atau logam lainnya sehingga menimbulkan korosi. Sementara itu beberapa zat kimia memang korosif dan dapat menyebabkan korosi dengan kontak langsung.

Bakteri Penyebab Korosi

Bakteri yang berperan sebagai penyebab korosi yaitu bakteri yang mampu melakukan metabolisme sulfur (penyebab korosi pada beton, baja, atau besi) dan mengoksidasi besi (penyebab utama korosi pada baja karbon)[2]. Kelompok bakteri yang paling penting dalam korosi berasal dari genus Thiobacillus antara lain Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus intermedius, dan Thiobacillus ferrooxidans [2]. Bakteri lain penyebab korosi dapat dilihat pada tabel berikut [2] :

Genus atau Spesies Rentang pH Rentang temperatur (oC) Kebutuhan Oksigen Logam yang Terpengaruh
Desulfobrio desulfuricas 4 -8 10 -40 Anaerob Besi dan baja, aluminium, seng, alloy tembaga
Desulfotomaculum nigrificans (dikenal juga dengan Clostridium) 6 – 8 10 – 40 (beberapa pada 45 – 75) Anaerob Besi dan baja, stainless steel
Desulfomonas 10 – 40 Anaerob Besi dan baja
Thiobacillus thiooxidans 0.5 – 8 10 – 40 Aerob Besi dan baja, alloy tembaga, beton
Thiobacillus ferrooxidans 1 – 7 10 – 40 Aerob Besi dan baja
Gallionella 7 -10 20 – 40 Aerob Besi dan baja, stainless steel
Sphaerotilus 7 -10 20 – 40 Aerob Besi dan baja, stainless steel
Sphaerotilus natas, Pseudomonas 4 – 9 20 -40 Aerob Aloy aluminium, besi dan baja, stainless steel
Pseudomonas aeruginosa 4 – 8 20 – 40 Aerob Aloy aluminium

 

Hidrogen Sulfida

Hidrogen sulfida (H2S) merupakan gas yang berbau seperti telur busuk. Gas ini terbentuk dari reduksi senyawa sulfat. Selain menimbulkan bau yang tidak sedap, H2S bersifat korosif dan dapat langsung menyebabkan korosi pada material besi, seng, tembaga, timbal, dan cadmium [3]. Korosi H2S terjadi antara lain akibat 1. asam yang ditimbulkan dari aktivitas mikroorganisme yang mengoksidasi H2S menjadi asam sulfat dalam kondisi yang lembab serta 2. kontak langsung antara logam-logam seperti tembaga, besi, dan baja dengan H2S [4]. Di dalam pipa, H2S yang terbentuk akan dilepaskan ke udara dan yang berada di permukaan air akan teroksidasi pada pipa menjadi H2SO4. Bakteri-bakteri seperti Thiobacillus concretivorous, Thiobacillus neapolitanus, Thiobacillus ferro-oxidans, atau Thiobacillus thioxidans menggunakan H2S dan CO2 sebagai sumber sulfur dan karbon mereka. Seiring dengan berjalannya waktu, kemampuan netralisasi pH yang terdapat pada material pipa beton menurun dan bakteri-bakteri tersebut mendominasi.

Beberapa faktor yang mempengaruhi korosi H2S pada pipa besi atau beton yaitu [3],[4]:

  1. Konsentrasi oksigen terlarut
  2. Tingkat aktivitas mikroorganisme
  3. Tingkat keasaman air limbah
  4. Konsentrasi sulfide terlarut
  5. Turbulensi air limbah
  6. Temperatur air limbah
  7. Alkalinitas beton dan agregatnya

Sumber:

[1] mintek.com (diakses 29 Juni 2013)

[2] Hampton Roads Sanitation District (diakses 29 Juni 2013)

[3] Water Environment Research Foundation (diakses 29 Juni 2013)

[4] USEPA report “Hydrogen Sulfide Corrosion in Wastewater Collection and Treatment System” (diakses 29 Juni 2013)

Video: Proses pada Belt Filter Press

Berikut ini adalah video yang memperlihatkan proses yang terjadi pada sludge dewatering menggunakan BFP. Informasi mengenai BFP dapat dibaca pada artikel sebelumnya. Selamat menonton!

Belt Filter Press

Belt filter press (BFP) merupakan salah satu unit yang digunakan di dalam proses sludge dewatering. Pada prinsipnya, proses yang berlangsung di dalam BFP adalah memeras cake (lumpur dengan konsentrasi padatan yang tinggi) di atas belt (sabuk berjalan) sehingga air yang masih terkandung di dalam cake dapat keluar dan lumpur menjadi kering. Tahapan proses pada sludge dewatering dengan BFP yaitu (sumber: www.gruptefsa.com):

1. Flokulasi

Kebanyakan lumpur memerlukan penambahan polimer sebagai flokulan untuk mempermudah proses separasi air dari dalam lumpur.

2. Feeding

Lumpur yang telah bercampur dengan flokulan disebar secara merata ke atas permukaan belt.

3. Penirisan

Proses awal pemisahan air dari lumpur dilakukan dengan cara meniriskan lumpur pada suatu zona penirisan yang memanfaatkan gaya gravitasi.

4. Penyaringan

Penyaringan dilakukan dengan memberikan tekanan secara bertahap pada suatu zona tepat sebelum melewati silinder penggiling. Pada proses penyaringan ini volume dikurangi hingga 50%.

5. Kompaksi dan Pengeringan

Kompaksi akhir dari cake dicapai pada saat tekanan dan gaya geser mencapai nilai tertingginya.

6. Pembuangan

7. Pembersihan Belt

Kelengkapan Umum BFP

1. Flokulator yang berfungsi sebagai tempat pencampuran lumpur dengan flokulan sebelum didistribusikan secara merata ke filter belt.

2. Zona saluran air yang bekerja dengan prinsip gravitasi.

3. Zona kompresi yang berfungsi untuk mengeluarkan sisa air yang terdapat di dalam lumpur setelah sebelumnya dipisahkan dengan metode flokulasi

4. Zona pengerukan cake

5. Tempat pencucian belt yang memancarkan air bertekanan tinggi (7-8 bar).

Optimalisasi Kinerja BFP

Beberapa masalah dalam hal penirisan, melubernya lumpur, serta kadar padatan yang terlalu rendah di dalam cake dapat menurunkan kinerja BFP. Berikut ini beberapa hal yang harus diperhatikan berkaitan dengan masalah-masalah tersebut (sumber: SNF Floerger).

Masalah

Penyebab

Solusi / Hal yang Harus Diperhatikan

Penirisan lumpur yang kurang memadai Kondisi pencampuran lumpur dengan flokulan kurang optimal Meningkatkan intensitas pengadukan, meninjau kembali lokasi injeksi flokulan, memastikan bahwa lumpur terdistribusi secara merata di atas belt.
Belt kurang bersih sehingga pori-pori pada belt tersumbat Nozzle air pencuci (tersumbat/tidak), tekanan air pencuci (kemungkinan kurang tinggi), debit aliran air pencuci (terlalu kecil/tidak), mengurangi tekanan pada belt.
Kualitas flokulasi kurang optimal Mengatur debit aliran lumpur dan flokulan
Melubernya lumpur ke bagian tepi belt Dosis flokulan yang kurang optimal Pengaturan dosis dapat dicoba dengan menurunkan dosis ke batas minimumnya terlebih dahulu kemudian dinaikkan sedikit
Penirisan Mempercepat proses penirisan lumpur
Input lumpur dengan kandungan padatan yang tinggi Menurunkan debit lumpur, mengurangi lebar zona saluran air, optimalisasi kekentalan cake.
Kandungan padatan di dalam cake yang terlalu rendah Kondisi pengadukan yang kurang baik Melakukan modifikasi kondisi pengadukan
Kecepatan belt terlalu tinggi Mengurangi kecepatan belt agar penirisan air dari dalam lumpur lebih optimal atau meningkatkan tekanan pada belt.
Masalah pada polimer (flokulan) Menentukan dosis yang tepat atau memilih polimer yang sesuai.

 Sumber:

http://www.gruptefsa.com/eng/fbp.htm (diakses 26 Mei 2013)

Sludge dewatering brochure, SNF Floerger (www.snf-group.com ; diakses 26 Mei 2013)

Tangki Sedimentasi Primer – Part 2

Sesuai namanya, tangki sedimentasi merupakan unit operasi yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pengendapan padatan di dalam air limbah. Tangki sedimentasi primer atau dikenal juga dengan nama tangki pengendapan pertama merupakan tangki pengendapan yang berfungsi untuk mengendapkan padatan tersuspensi dan termasuk ke dalam unit pengolahan primer.

Setelah mengenal jenis, pembagian zona, dan kriteria desain tangki sedimentasi primer di bagian pertama, kali ini kita akan mengenal beberapa fitur di dalam tangki sedimentasi berikut maintenance (perawatan) dari tangki sedimentasi primer.

Fitur

Fitur dan kelengkapan tangki sedimentasi primer dapat dilihat pada gambar.

 

Sumber: Monroe Environmental

 

 

Sumber: Metcalf & Eddy, 2004

 

  • Walkway: sesuai namanya, bagian ini diperuntukkan sebagai jalan yang dapat dilalui oleh operator tangki
  • Scum box: tempat pengumpulan scum (materi-materi yang mengapung) yang telah disisihkan menggunakan surface scrapper/skimmer
  • Scum outlet: saluran tempat dikeluarkannya scum dari dalam tangki
  • Sludge rake: struktur yang berfungsi untuk menyapu endapan (sludge/lumpur) di dasar tangki agar dapat masuk ke dalam sludge well
  • Sludge well: semacam kolam yang terletak di dasar tangki sedimentasi yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara endapan (sludge/lumpur) sebelum dikeluarkan dari tangki
  • Sludge discharge: saluran yang berfungsi untuk mengeluarkan endapan (sludge/lumpur) dari dalam tangki pengendapan
  • Inlet well/ influent well: struktur yang terletak di bagian tengah tangki circular yang merupakan tempat penampungan sementara air limbah (influen) sebelum menyebar ke seluruh tangki. Lokasinya yang berada di tengah-tengah memungkinkan terjadinya aliran secara radial. Pada tangki rectangular letaknya ada di bagian hulu tangki sehingga air limbah dapat mengalir secara horizontal.
  • Scum baffle: sekat yang berfungsi untuk mencegah terbawanya scum ke efluen
  • Saluran influen/ efluen: pipa tempat masuk/keluarnya air limbah ke/dari dalam tangki
  • Cross collector: perlengkapan pengumpul lumpur
  • Effluent weir: ambang yang berfungsi untuk mengatur laju aliran efluen
  • Flight travel: perlengkapan pengumpul lumpur

Maintenance

Program maintenance yang umumnya dilakukan untuk tangki sedimentasi antara lain meliputi(www.sa.gov.au):

  • Pembersihan/penyisihan akumulasi padatan pada baffle influen, weir efluen, baffle scum, dan scum box setiap hari.
  • Pemeriksaan rutin kedalaman endapan, pengikisan (scouring), dan sampah.
  • Pemeriksaan rutin inlet dan outlet untuk pemantauan scouring, penumpukan sampah, dan penyumbatan.
  • Pembuangan sampah.
  • Pengurasan air maupun pasir.

Tangki harus dikosongkan setidaknya setiap tahun untuk memastikan kondisi karet penyapu lumpur (sludge scrapper) dan pemantauan material struktur di dalam tangki (www.ewisa.co.za). Apabila  sludge scrapper telah rusak maka harus diganti dengan yang baru. Begitu pula dengan material struktur tangki, jika perlu dilakukan pengecatan ulang untuk mencegah karat.

Sumber:

Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.

www.sa.gov.au (diakses 17 April 2013)

www.ewisa.co.za (diakses 29 April 2013)

www.monroeenvironmental.com (diakses 18 April 2013)

Hands-on Training Monitoring Kualitas Air Limbah di STTC

Sebagai wujud komitmen PT Sumber Aneka Karya Abadi (PT SAKA) dalam melayani kebutuhan customer dalam melakukan analisis laboratorium, mulai Januari 2013 PT SAKA membuka kelas pelatihan di STTC (SAKA Technical Training Centre). One-day training yang diselenggarakan sebulan sekali ini bertempat di kantor pusat PT SAKA di Jakarta.

Training terdiri dari penyampaian materi dilanjutkan dengan praktikum menggunakan alat-alat terkini dan terpopuler yang disediakan oleh STTC. Dengan adanya hands-on training ini, peserta tidak hanya memperoleh materi di kelas namun juga pengalaman melakukan analisis menggunakan instrumen yang diperlukan.

STTC membuka dua macam kelas, yaitu kelas monitoring kualitas air limbah  dan kelas monitoring kualitas air minum. Keterangan jadwal kelas serta biaya pendaftaran dapat diperoleh dengan cara menghubungi :

PT Sumber Aneka Karya Abadi

Jl. Batu Ceper No. 2B-C Jakarta Pusat 10120

Telp: 021-3854444

Fax: 021-3456712

email: saka@saka.co.id

Tangki Sedimentasi Primer – Part 1

Sesuai namanya, tangki sedimentasi merupakan unit operasi yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pengendapan padatan di dalam air limbah. Tangki sedimentasi primer atau dikenal juga dengan nama tangki pengendapan pertama merupakan tangki pengendapan yang berfungsi untuk mengendapkan padatan tersuspensi dan termasuk ke dalam unit pengolahan primer. Pada postingan kali ini, saya akan sharing mengenai jenis, kriteria desain, serta pembagian zona di dalam tangki sedimentasi. Semoga bermanfaat!

Jenis

Terdapat dua jenis tangki sedimentasi, yaitu rectangular (segi empat) dan circular (lingkaran). Tangki circular pada umumnya disebut dengan nama clarifier. Aliran di tangki rectangular bersifat horizontal sementara pada tangki circular sifat alirannya radial (Metcalf&Eddy, 2004). Ilustrasi berikut menggambarkan pola aliran yang terdapat pada tangki rectangular dan circular.

 

Sumber: www.mrwa.com (diakses 16 April 2013)

 

Dari gambar tersebut dapat terlihat bahwa pada tangki rectangular, air limbah memasuki tangki melalui inlet yang terdapat pada salah satu sisi tangki kemudian mengalir secara horizontal sesuai panjang tangki. Sementara itu, pada tangki circular air limbah masuk melalui inlet yang berada di bagian tengah (centre feed) kemudian mengalir ke bagian tepi tangki. Baik pada tangki rectangular maupun circular, air limbah yang telah diolah akan masuk ke saluran pengumpul (launder) untuk kemudian keluar dari tangki melalui outlet (saluran efluen) masing-masing menuju ke unit pengolahan berikutnya.

Pembagian Zona Pada Tangki Sedimentasi

Secara umum terdapat empat zona di dalam suatu tangki sedimentasi, yaitu (www.mrwa.com):

1. Zona inlet yang merupakan area masuknya air limbah ke dalam tangki. Zona inlet harus dapat mengakomodasi pemerataan aliran air limbah. Hal ini biasanya dilakukan dengan cara memasang baffle (sekat).

2. Zona pengendapan sebagai tempat berlangsungnya penyisihan padatan tersuspensi dari dalam air limbah. Zona pengendapan merupakan bagian terbesar dari suatu tangki sedimentasi dan memiliki sifat aliran yang tenang agar proses pengendapan dapat berjalan maksimal.

3. Zona lumpur yang terletak di dasar tangki dan berfungsi sebagai tempat sementara bagi padatan yang mengendap (lumpur) untuk kemudian dikeluarkan dari dalam tangki.

4. Zona outlet merupakan area dimana supernatan keluar dari tangki sedimentasi. Zona ini dilengkapi dengan weirs (ambang) yang berfungsi untuk mengatur overflow rate (OR) serta mencegah adanya padatan yang terbawa keluar tangki.

Kriteria Desain

Tangki rectangular (sumber: www.kingcounty.gov ; nptel.iitm.ac.in)

  • Hydraulic retention time (HRT) minimum pada saat kondisi puncak ?90 menit. Nilai HRT dapat digunakan untuk menentukan volume tangki yang diperlukan dengan cara mengalikan debit puncak dengan nilai HRT yang diinginkan.
  • Rasio panjang:lebar ? 4:1
  • OR maksimum ?1 gpm/ft2. OR merupakan hasil bagi dari debit terhadap luas permukaan tangki.
  • Ketinggian lumpur maksimum 25% dari kedalaman total tangki
  • Kemiringan dasar tangki sebesar 1% dari inlet

Tangki circular (sumber: nptel.iitm.ac.in ; Lin,2007)

  • Diameter tidak melebihi 60 m (biasanya antara 20-40 m)
  • Kemiringan dasar tangki (slope) sebesar 8%
  • Baffle inlet memiliki diameter sebesar 10-20% dari diameter tangki dan kedalamannya sebesar 0.9 – 1.8 m di bawah permukaan air

Tangki Jenis Apa yang Akan Digunakan?

Pemilihan jenis tangki yang akan digunakan di suatu instalasi tentunya tergantung pada berbagai faktor. Mulai dari kemudahan konstruksi, pemeliharaan, luas area instalasi, dan lainnya. Berikut ini adalah beberapa alasan pemilihan tangki circular dan rectangular (www.ce.siue.edu):

Tangki circular

Tangki rectangular

  • Kemudahan dalam pembuangan lumpur
  • Efisiensi pengendapan tinggi
  • Sesuai bagi instalasi dengan debit dan karakteristik limbah yang konstan
  • Kemudahan dalam operasional
  • Biaya perawatan yang relatif lebih rendah
  • Memiliki toleransi terhadap shock loading
  • Sesuai bagi instalasi berkapasitas besar

 

Sumber:

* Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.

* Lin, Shundar, 2007, Water and Wastewater Calculations Manual 2nd Ed, McGraw-Hill, New York.

* www.mrwa.com (diakses 16 April 2013)

* www.kingcounty.gov (diakses 16 April 2013)

* www.ce.siue.edu (diakses 16 April 2013)

* nptel.iitm.ac.in (diakses 17 April 2013)

Tips: Menyusun SOP

Setiap instalasi pengolahan air limbah pasti memiliki SOP (Standard operating procedure) sebagai acuan bagi operator untuk melaksanakan tugasnya. Kali ini saya ingin berbagi beberapa tips mengenai pembuatan SOP. Semoga bermanfaat!

Nama

SOP harus memiliki judul yang jelas yang menyertakan jenis aktivitas, peralatan maupun proses yang spesifik bagi aktivitas yang dimaksud. Pemilihan kata-kata sebaiknya konsisten agar operator familiar dan terbiasa dengan istilah yang digunakan. Judul yang spesifik diperlukan untuk membedakan prosedur di tempat yang satu dengan yang lainnya.

Deskripsi Kegiatan Beserta Maksud

Di dalam SOP harus disertakan deskripsi mengenai aktivitas berikut alasan dilakukannya aktivitas tersebut. Dengan dijelaskannya maksud suatu kegiatan, operator akan memahami pentingnya melaksanakan aktivitas tersebut.

Tujuan Pelaksanaan Kegiatan

Tujuan aktivitas harus dijabarkan secara jelas dan ringkas dan berfungsi untuk menerangkan pencapaian dari suatu aktivitas. Contohnya: Tujuan pembersihan tangki adalah agar proses pengecekan bagian dalam tangki mudah dilakukan.

Aspek Bahaya dan Keselamatan Kerja

Penyusunan SOP harus memperhatikan aspek bahaya dan keselamatan kerja bagi pelaksana aktivitas. Oleh sebab itu di dalam SOP perlu dibuat semacam daftar aktivitas yang berpotensi menimbulkan bahaya agar tindakan preventif dapat dilakukan.

Peralatan dan Perlengkapan yang Diperlukan

Melakukan perincian peralatan dan perlengkapan yang diperlukan dalam melakukan suatu aktivitas dapat mempermudah operator dalam melakukan tugasnya. Dengan demikian pekerjaan akan semakin efisien.

Frekuensi Aktivitas

Di dalam SOP perlu dijelaskan seberapa sering suatu aktivitas harus dilakukan. Misalnya sehari tiga kali, seminggu sekali, dsb.

Foto atau Gambar

Foto dan/atau gambar dapat memperjelas suatu SOP dan mempermudah operator dalam melakukan aktivitas, misalnya lokasi tangki, valve, maupun peralatan lain.

Daftar Induk

Daftar induk aktivitas harus ada di setiap instalasi dan mudah diakses bagi setiap operator dan orang-orang yang berkepentingan. Di dalam daftar ini juga harus dicantumkan versi (revisi ke-) dari SOP tersebut agar operator dapat mengetahui SOP mana saja yang mengalami perubahan.

Kepengarangan

Penyusun SOP harus orang yang benar-benar memahami proses. SOP harus diperbarui secara berkala dan harus ada tim peninjau SOP.

Tahapan Aktivitas

Aktivitas yang dicantumkan harus dijabarkan secara urut. Di dalamnya juga dapat ditambahkan catatan khusus untuk membantu operator yang baru pertama atau jarang melakukan aktivitas tersebut.

Sumber:

WWW.WEF.ORG/MAGAZINE (Edisi Februari 2013, diakses 13 Maret 2013)

Mikroorganisme Indikator di Dalam Pengolahan Air Limbah

Pada artikel sebelumnya kta telah mengenal berbagai mikroorganisme yang terdapat di dalam pengolahan air limbah. Dari sekian banyak mikroorganisme tersebut, ada mikroorganisme tertentu yang berperan sebagai indikator, dikenal juga dengan sebutan indicator microorganisms (IM). IM bermanfaat sebagai indikator pencemaran oleh patogen. Analisis IM sangat penting dilakukan untuk mencegah tercemarnya perairan oleh patogen yang berasal dari dalam instalasi pengolahan air limbah. Analisis IM biasanya dilakukan setelah proses desinfeksi dan stabilisasi lumpur dan penting dilakukan untuk pelaporan kualitas air limbah serta untuk parameter kesuksesan proses.

Mikroorganisme yang termasuk ke dalam kelompok IM harus memiliki kriteria sebagai berikut (Metcalf&Eddy, 2004):

  • Ada pada saat terjadi pencemaran patogen hadir di dalam air limbah
  • Jumlahnya melebihi jumlah patogen di dalam air limbah
  • Memiliki kemampuan bertahan yang lebih baik daripada patogen
  • Mudah untuk dianalisis
  • Merupakan bagian dari flora normal di dalam sistem pencernaan hewan berdarah panas

Kelompok mikroorganisme yang termasuk ke dalam kelompok IM antara lain (Bitton, 2005):

  • Total Coliforms
  • Fecal Coliforms
  • Fecal Streptococci. Termasuk di antaranya S. faecalis, S. bovis, S. equinus, dan S. aurium
  • Bakteri anaerob, antara lain Clostridium perfringens, Bifidobacteria, dan Bacterioides spp.
  • Yeast
  • Heterotrophic Plate Cout (HPC) yang mewakili bakteri aerob dan anaerob fakultatif yang memperoleh sumber karbon dari senyawa organik.

Total Coliforms merupakan indikator yang umum digunakan di dalam analisis air (air limbah maupun air bersih). Analisis total Coliforms saja tidak dapat spesifik menunjukkan pencemaran materi fecal. Sebagai indikator pencemaran patogen yang bersumber dari materi fecal di dalam air limbah dapat digunakan fecal Coliforms.  Kelompok bakteri fecal Streptococci digunakan sebagai indikator untuk virus yang menyerang sistem pencernaan. Pencemaran oleh patogen yang bersifat persisten dapat dilakukan dengan melakukan analisis bakteri anaerob. Di samping itu, IM anaerob dapat juga digunakan untuk mendeteksi adanya pencemaran fecal di ekosistem laut.

Beberapa metode yang biasa digunakan untuk menganalisis IM yaitu (Metcalf & Eddy, 2004):

  • Direct count atau penghitungan koloni langsung di bawah mikroskop
  • Pour/Spread plate method atau menghitung jumlah koloni yang tumbuh pada media agar di dalam cawan petri
  • Membrane filter
  • Multiple tube fermentation
  • Heterotrophic plate count

Sumber:

Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.

Bitton, G, 2005,  Wastewater Microbiology 3rd edition,  Wiley-Liss Pub., New York.

Tangki Ekualisasi

Tangki yang satu ini bukanlah tangki untuk mengolah air limbah, namun berperan penting bagi proses pengolahan limbah. Tangki ekualisasi yaitu tangki yang digunakan untuk meredam variasi debit air limbah. Melihat tujuannya sebagai peredam variasi debit, tangki ekualisasi ditempatkan di awal rangkaian pengolahan air limbah

Tujuan utama dari instalasi tangki ekualisasi di dalam suatu instalasi pengolahan air limbah adalah untuk mencapai debit air limbah yang konstan atau mendekati konstan. Tercapainya debit yang konstan akan bermanfaat bagi unit-unit pengolahan selanjutnya, antara lain:

  • Meningkatkan performa proses biologi akibat tidak adanya shock loading
  • Meningkatkan kualitas efluen serta performa thickening (pengentalan lumpur) dalam tangki sedimentasi kedua karena solids loading yang konsisten
  • Mengurangi luas area permukaan filter
  • Meningkatkan kontrol penambahan bahan kimia dan keterandalan proses pengolahan kimia

In-line vs Off-line

Penempatan tangki ekualisasi dapat dilakukan secara in-line maupun off-line (disebut juga side-line). Penempatan secara in-line maksudnya adalah mengalirkan seluruh air limbah ke dalam tangki ekualisasi untuk kemudian dipompakan ke unit-unit pengolahan. Pada sistem off-line, tangki ekualisasi hanya menampung kelebihan debit air limbah untuk kemudian dialirkan sebagai penambahan debit apabila diperlukan (Goel et al, 2005).

A. in-line, B. off-line (Goel et al, 2005)

Cara Menghitung Volume Tangki Ekualisasi

Volume tangki ekualisasi dapat dihitung menggunakan dua pendekatan, yaitu berdasarkan pola debit harian (flow balance) serta berdasarkan pola beban massa untuk polutan tertentu (composition balance). Flow balance digunakan saat komposisi air limbah yang masuk relatif konstan namun debit air limbah berfluktuasi seiring dengan waktu. Sementara itu pada composition balance berlaku sebaliknya. Metode flow balance adalah yang paling sering digunakan. Perhitungannya dilakukan menggunakan diagram Rippl dimana volume kumulatif di plot terhadap waktu.

Diagram RIppl (Goel et al, 2005)

Berdasarkan diagram di atas, volume tangki yang diperlukan adalah hasil penjumlahan antara AB dan CD. Hal penting dalam penentuan volume tangki ekualisasi adalah penambahan safety factor yang biasanya sebesar 10-20% dari volume tangki (Metcalf & Eddy, 2004).

Kelengkapan Tangki Ekualisasi

Pengadukan dan aerasi merupakan hal yang penting di dalam tangki ekualisasi. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terbentuknya kondisi septik yang dapat menimbulkan bau serta menghindari pengendapan padatan semaksimal mungkin. Untuk meminimalisasi kebutuhan pengadukan, sebaiknya tangki ekualisasi diletakkan setelah grit removal (Metcalf & Eddy, 2004).

Penempelan padatan maupun lemak (grease) di dinding tangki merupakan hal yang tidak dapat dihindari. Oleh sebab itu fasilitas untuk membersihkan dinding tangki dari padatan-padatan yang menempel perlu menjadi perhatian. Begitu pula dengan mekanisme pembersihan padatan-padatan yang mengapung di permukaan.

Sumber:

Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.

Goel, K.L., et al, 2005, Flow Equalization and Neutralization in Physicochemical Treatment Processes vol. 3, p.21-44, Humana Press, New Jersey.

Mikrobiologi di Dalam Pengolahan Air Limbah

Mikroba merupakan bagian tak terpisahkan di dalam pengolahan air limbah. Ya, makhluk berukuran mikro ini berperan sangat besar di dalam purifikasi air limbah, terutama bagi mereka yang mengolah limbahnya secara biologis. Mikroba mampu mengasimilasi polutan ke dalam tubuh mereka sehinga konsentrasi polutan dapat berkurang dari dalam air limbah. Beberapa mikroba yang penting di dalam pengolahan air limbah antara lain bakteri nitrifikasi, bakteri denitrifikasi, dan bakteri metanogen.

Bakteri nitrifikasi

Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri yang mengubah amonia menjadi nitrat. Nitrifikasi adalah proses dua tahap dimana amonia dioksidasi menjadi nitrit kemudian dilanjutkan dengan oksidasi nitrit menjadi nitrat. Bakteri nitrifikasi tergolong dalam kelompok bakteri autotrof aerob. Genus yang paling umum dari bakteri nitrifikasi adalah Nitrosomonas (mengubah amonia menjadi nitrit) dan Nitrobacter (mengubah nitrit menjadi nitrat). Di samping kedua genus bakteri ini, terdapat pula genus bakteri lain yang mampu mengoksidasi amonia menjadi nitrit (Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, dan Nitrosorobrio) serta nitrit menjadi nitrat (Nitrococcus, Nitrospira, Nitrospina, dan Nitroeystis) (Metcalf&Eddy, 2004).

Bakteri denitrifikasi

Bakteri denitrifikasi adalah bakteri-bakteri yang mengkonversi nitrat menjadi nitrogen bebas (N2). Bakteri denitrifikasi dapat berasal dari kelompok autotrof maupun heterotrof. Yang berasal dari kelompok autotrof misalnya Nitrosomonas europaea. Sementara itu yang termasuk dalam kelompok heterotrof antara lain berasal dari genus Vibrio, Pseudomonas, Rhizobium, Bacillus, dan Alcaligenes (Metcalf&Eddy, 2004).

Bakteri metanogen

Bakteri metanogen adalah bakteri-bakteri yang menghasilkan metan (CH4) dari senyawaan asetat. Bakteri metanogen dikelompokkan ke dalam empat ordo yaitu Methanobacteriales, Methanomicrobiales, Methanococcales, dan Methanosarcinales (Bitton, 2005).

Di dalam pengolahan limbah, mikroba tidak terbatas pada bakteri saja. MIkroba lain yang terdapat di dalam air limbah yaitu fungi, protozoa (ciliata, flagellata, amoeba), dan virus. Berikut ini adalah gambar dari beberapa mikroorganisme yang ada di dalam air limbah (sumber: Norweco)

Vorticella

Paramecium

filamentous organisms

filamentous organisms - Beggiatoa

filamentous fungi

Aelosoma

Sumber:

http://ic.ucsc.edu/~saltikov/bio119/lecture/25_lecture_wastewater_part.pdf

http://www.norweco.com

Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.

Bitton, G, 2005,  Wastewater Microbiology 3rd edition,  Wiley-Liss Pub., New York.