10. pengolahan lumpur.pdf
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
1/27
pada instalasi pengolahan air minum
1
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www novapdf com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
2/27
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www novapdf com)
2
a. Grit Chamber
b. Bak sedimentasi I
c. Bak sedimentasi II
d. Bak filter
e. Bak penurunan kesadahanf. Bak presipitasi
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www novapdf com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
3/27
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.
3. Lumpur dari filter merupakan lumpur alum yang tidakmengendap di bak sedimentasi
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www novapdf com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
4/27
-
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
5/27
5
1. Tujuan proses thickening adalah untuk memekatkan lumpur danmengurangi 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:
Zone of clear liquid
Sedimentation zone
Thickening zone (lihat Gambar)
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www novapdf com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
6/27
6
Zone of clear liquid
Sedimentation zone
Thickening zone
Underflow
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
7/27
5. Supernatan yang dihasilkan dari thickener ini (di zoneof clear liquid) masih mempunyai nilai BOD yangbesar, karena itu air dikembalikan ke unit pengolahanlimbah
6. Lumpur yang sudah mengalami thickening
dikeluarkan dari bagian bawah dan dialirkan menujuunit pengolahan lumpur berikutnya
7. Lumpur yang dikeluarkan mempunyai SVR sebesar0,5 - 2
8. SVR (Sludge Volume Ratio) adalah volume sludgeblanket yang terbentuk di thickener dibagi denganvolume lumpur yang dibuang
7
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
8/27
1. Luas permukaan minimum didasarkan pada hydraulicloading atau solid loading (lihat Tabel 2)
2. Kedalaman side water umumnya 3 meter
3. Waktu detensi sekitar 24 jam
Tabel 2 Design Criteria for Gravity Thickeners
8
Type of sludge Inf. solid
Conc. (%)
Thickened
solid Conc.
(%)
Hydraulic
loading
(m3/m2.d)
Solid loading
(kg/m2.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 2.0-6.0 35-50 80-92 200-1000
Waste acivated sludge 0.2-1.5 2.0-4.0 2.0-4.0 10-35 60-85 200-1000
Combined primary dan
waste act. sludge
0.5-2.0 4.0-6.0 4.0-10.0 25-80 85-92 300-800
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.nov/http://www.nov/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
9/27
A. Luas dan Diameter Thickener
1. Hitung luas permukaan berdasarkan solid loading
A = (massa solid) / (solid loading)
2. Cek hydraulic loading, hitung tambahan air pengencer
(bila perlu)HL = (volume lumpur perhari) / (luas permukaan)
3. Tentukan jumlah dan diameter thickener
4. Cek kembali solid loading dan hydraulic loading, baikpada kondisi semua beroperasi maupun pada saat ada
pengurasan
9
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
10/27
B. Kedalaman Thickener
1. Tentukan kadar solid di bagian atas thickening zonedan di bagian bawah thickening zone, hitung rata-ratanya (lihat kriteria Tabel 2)
2. Hitung kedalaman side water dari thickening zonedengan waktu detensi tertentu
3. Hitung kedalaman central dari thickener (anggapkemiringan 15 20%)
4. Hitung kedalaman keseluruhan (free board + clear
zone + sedimentation zone + thickening zone +central)
10
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
11/27
C. Struktur InfluenStruktur influen pada thickener adalah central well(seperti pada final clarifier)
D. Pembuangan Lumpur
1. Hitung jumlah lumpur yang dihasilkanLumpur dihasilkan = (Lumpur masuk) x (solid capture)
2. Hitung debit pompa lumpur dan pilih pompa yangsesuai
3. Cek Sludge Volume Ratio (SVI)
SVI = (volume thickening zone) / (volume thickened sludgeperhari)
11
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
12/27
E. Struktur Efluen
Struktur efluen pada thickener adalah pelimpah V-notch di sekeliling bak (seperti pada final clarifier)
F. Kualitas Supernatan
1. Hitung volume overflow dari thickenerOverflow = (Debit lumpur influen) (Debit thickenedsludge)
2. Hitung konsentrasi solid di overflowKonsentrasi = (Massa solid di supernatan) / (Volume
overflow)Massa solid di supernatan = (Massa solid influen) x (1
solid capture)
12
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
13/27
Dewatering atau pengeringan lumpur
adalah penyisihan sejumlah air dari
lumpur dengan tujuan untuk mengurangi
volume lumpur.
Dewatering merupakan bagian darirangkaian proses pengolahan lumpur.
Metoda dewatering meliputi filter
presses, belt presses, centrifugation,vacuum filtration, dan sludge drying bed.
PENGERTIAN
13
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
14/27
Filter pres tersusun olehsejumlah plat filter vertikal
yang menempel pada tangkai
horisontal (lihat Gambar dibawah).
14
Plat filter mempunyai lubang yang
tertutup oleh kain filter. Lumpur yang akan disaring masuk
melalui lubang pada tangkaihorisontal, kemudian menuju lubangpada plat vertikal.
Plat vertikal dapat bergerak sehinggamenekan lumpur dan mendorong air
untuk menembus kain filter. Filtrat yang menembus filter inimengalir menuju outlet filtrat yangberada di tepi dengan arah aksial.
Lumpur kering tetap tinggal di antaraplat.
Untuk mengeluarkan lumpur, maka
plat harus digerakkan kembali denganarah sebaliknya.
Feed sludge
Filtrate
Moving end
Fixed end Filter frame
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
15/27
15
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
16/27
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 presadalah:
lumpur bak sedimentasi I: 45 - 50 %
lumpur bak sedimentasi I dan lumpur aktif segar: 45 - 50 %
lumpur aktif segar: 50 %
lumpur dari digester dan lumpur aktif: 45 - 50 %
16
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
17/27
Belt pres tersusun oleh dua belt yang ditumpangkan pada rodaberputar (lihat Gambar di bawah). Belt yang terletak di bawah terbuatdari anyaman kawat dan sangat berpori.
17
cake
Conditioned
sludge
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
18/27
18
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
19/27
Ada tiga zona dalam belt pres, yaitu zona gravitasi, zonaperas, 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 airjatuh melewati belt bawah.
Selanjutnya masuk zona pelepasan, yaitu melalui perjalanan
zigzag agar cake dapat dilepaskan dari kedua belt untukkemudian dikeluarkan.
Kadar solid dalam lumpur setelah diolah dengan belt presadalah: lumpur sedimentasi I: 28 - 44 %
lumpur sedimentasi I dan lumpur aktif segar: 20 - 35 %
lumpur sedimentasi I dan trickling filter: 20 - 40 %
lumpur dari digester (anaerob): 26 - 36 %
lumpur dari digester dan lumpur aktif: 12 - 18 %
19
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
20/27
Komponen filter vacuum:1. Drum silinder dengan
media filter (kain atau
anyaman kawat)
2. Pompa vacuum
3. Penampung filtrat4. Pompa umpan lumpur
Filter vacuum secara skema
dapat dilihat pada
Gambar berikut:
20
Dried
cake
Filtrate
Feed
sludge
Dewater
ingDis-
chargeCake
formation
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
21/27
21
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
22/27
Drum yang dilapisi media filter diputar dengankecepatan 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), terjadipenyerapan air di lumpur oleh pompa vacuum sehinggaterjadi pengeringan, dan akhirnya ke zona (iii), terjadipelepasan lumpur kering dari media filter.
Satu kali putaran drum disebut satu cycle time.
22
Filter Vacuum
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
23/27
Perancangan filter vacuum menggunakan persamaanberikut:
di mana:Y = filter yield
p = perbedaan tekanan vacuum, N/m2
w = berat kering lumpur per satuan volume filtrat, kg/m3
= ratio waktu pembentukan cake terhadap cycle time = viskositas absolut filtrat, N.det/m2
R = resistensi spesifik dari lumpur kering, det2/kg = cycle time, detg = percepatan gravitasi, m/det2
Nilai R dapat ditentukan berdasarkkan percobaan laboratoriummenggunakan vacuum filtration testing apparatus
23
Filter Vacuum
2/1
Y
gR
pw2
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
24/27
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 dandrain (peresapan).
Pada musim kemarau, untuk mencapai kadar solid 30 -40 % diperlukan waktu 2 - 4 minggu.
24
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
25/27
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, ft2/kap.K = faktor yang tergantung pada tipe digestionK = 1,0 untuk anaerobic digestion
K = 1,6 untuk aerobic digestionR = hujan tahunan, in.
25
Sludge Drying Bed
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
26/27
26
Outside wall Partition wall
Sand
Gravel
Drain tile
Gambar skema Sludge Drying Bed
You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
http://www.novapdf.com/http://www.novapdf.com/ -
8/10/2019 10. Pengolahan Lumpur.pdf
27/27
27