BAB 4 PAKET INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH SAKIT KAPASITAS 30 M3 PER HARI 4.1
Lokasi dan Kapasitas IPAL Untuk IPAL rumah sakit dengan kapasitas kecil dapat dibuat dalam
bentuk paket IPAL rumah sakit yang kompak sehingga pengerjaannya lebih cepat dan praktis serta tidak memerlukan area yang luas. Untuk rumah sakit yang sudah beroperasi, jika harus membuat IPAL maka sedapat mungkin tidak mengganggu aktifitas rumah sakit. Reaktor paket IPAL Rumah sakit dapat dibuat dari bahan baja yang dilapis dengan cat anti karat atau dari bahan fiberglass. Untuk pemasangannya dapat dipendan di dalam tanah, diletakkan di atas tanah maupun di tanam sebagian. Salah satu contoh paket IPAL rumah sakit dari bahan baja adalah paket IPAL Rumah Sakit St. YUSUF yang berada di Jl. Ganggeng Raya No. 9 Tanjung Priok - Jakarta Utara. Kapasitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) 3
direncanakan sebesar 30 m per hari dengan menggunakan proses biofilter anaerob-aerob. 4.2
Pemilihan Teknologi Pengolahan Air Limbah Pemilihan proses pengolahan air limbah rumah sakit yang
digunakan didasarkan atas beberapa kriteria antara lain : Efisiensi pengolahan dapat mencapai standar baku mutu lingkungan. 137
Pengelolaannya harus mudah. Lahan yang diperlukan tidak terlalu besar. Konsumsi energi sedapat mungkin rendah. Biaya operasinya rendah. Lumpur yang dihasilkan sedapat mungkin kecil. Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar. Dapat menghilangkan padatan tersuspensi (SS) dengan baik. Perawatannya mudah dan sederhana. Berdasarkan kriteria tersebut di atas untuk pengolahan air limbah rumah sakit teknologi yang banyak digunakan saat ini adalah kombinasi proses biofilter anaerob- aerob. 4.3
Disain Proses Pengolahan Air Limbah Seluruh air limbah yang dihasilkan oleh kegiatan rumah sakit, yakni
yang berasal dari limbah domestik maupun air limbah yang berasal dari kegiatan klinis rumah sakit dikumpulkan melalui saluran pipa pengumpul secara gravitasi, selanjutnya dialirkan ke bak pemisah lemak. Fungsi bak pemisah lemak adalah untuk memisahkan lemak yang berasal dari limbah dapur agar tidak masuk ke dalam unit pengolahan limbah, serta mencegah padatan yang tidak bisa terurai misalnya lumpur, pasir, abu gosok dan lainnya agar tidak masuk kedalam unit pengolahan limbah. Air limbah yang berasal dari kegiatan laboratorium dialirkan ke bak pengumpul air limbah secara gravitasi. Dari bak pengumpul, air limbah dipoma ke unit bak pemisah lemak
dengan menggunakan pompa celup yang dilengkapi
dengan pelampung ON/OF otomatis. Dari bak pemisah lemak air limbah 138
dialirkan ke bak ekualisasi secara gravitasi. Selanjutnya air limbah di dalam bak ekualisasi dipompa ke unit instalsi pengolahan air limbah ( IPAL) Biofilter Anaerob-Aerob dengan menggunakan pompa celup secara otomatis. Instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dengan proses biofilter anaerob-aerob terdiri dari beberapa bagian yakni bak pengendap awal, biofilter anaerob (anoxic), biofilter aerob, bak pengendap akhir, dan jika perlu dilengkapi dengan bak kontaktor khlor. Air limbah yang berasal dari proses penguraian anaerob (pengolahan tahap perama) dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungasi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur. Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari atas ke dan bawah ke atas. Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan media dari bahan plastik berbentuk sarang tawon. Jumlah bak kontaktor anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik atau fakultatif aerobik Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap. Air limpasan dari bak kontaktor anaerob dialirkan ke bak kontaktor aerob. Di dalam bak kontaktor aerob ini diisi dengan media dari bahan PVC tipe sarang tawon (honeycomb tube) sambil diaerasi atau dihembus 139
dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikroorgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Proses ini sering di namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration). Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak penampung air olahan. Dari bak penampung air olahan selajutnya dipompa ke Khlorinator. Di dalam khlorinator ini air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor dalam bentuk tablet untuk membunuh mikroorganisme patogen. Dari unit khlorinator air olahan selanjutnya dialirkan ke alat pengukur aliran (flow meter). Air yang keluran dari flowmeter merupakan air olahan dan dapat dibuang ke saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), juga dapat menurunkan amoniak, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya. Dengan adanya proses pengolahan lanjut tersebut konsentrasi BOD dalam air olahan yang dihasilkan relatif rendah yakni sekitar 20-30 ppm. Diagram proses pengolahan air limbah rumah sakit dengan proses biofilter anaerob-aerob dapat dilihat pada Gambar 4.1.
140
Gambar 4.1 : Diagram Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit Bersalin St. Yosep dengan 3 Proses Biofilter Anaerob-Aerob Kapasitas 30 m per hari . 141
4.4
4.4.1
4.4.2
Spesifikasi Teknis Instalasi Pengolahan Air Limbah 3 Rumah Sakit Kapasitas 30 m per hari Kapasitas Disain
3
Kapasitas
= 30 m /hari
Influent BOD
= 300 ppm
Influent SS
= 200 ppm
Effluent BOD
= 30 ppm
Effluent SS
= 30 ppm
Efisiensi Pengolahan
= 90 %
Unit Bak Pemisah Lemak dan Bak Ekualisasi
Pemisah Lemak
Dimensi : Panjang
: 100cm
Lebar
: 100 cm
Tinggi
: 120 cm
Bahan
: Mild Steel dilapis dengan anti karat.
Tebal
: 4 mm
Disain bak pemisah lemak dan bak ekualiasasi dapatdilihat seperti pada gambar 4.2.
142
Gambar 4.2 : Potongan Melintang dan Tampak Atas Bak Ekulaisasi & Pemisah Lemak
143
Bak Ekualisasi
Dimensi : Panjang
: 200cm
Lebar
: 200 cm
Tinggi
: 230 cm
Bahan
: Mild Steel dilapis dengan anti karat.
Tebal
: 4 mm
Konstruksi bak pemisah lemak dan bak ekualisasi dapat dilihat seperti pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 : Bak Pemisah Lemak dan Equalisasi.
144
4.4.3
Pompa Air Limbah Tipe
: Pompa Celup / submersible pump
Kapasitas
: 50 – 100 liter per menit
Total Head
:5-8
Output listrik
: 350-500 watt
Material
: Stainless Steel
Jumlah
: 2 (dua) buah (1 cadangan).
m
Gambar 4.4 : Pompa Limbah Model F-05AF
4.4.4
Unit Reaktor Biofilter Anaerob-Aerob Unit paket IPAL Domestik Biofilter Aaerob-Aerob dibagi menjadi
dua reaktor yaitu :
145
Reaktor I : Dimensi : Panjang : 400 cm Lebar
: 200 cm
Tinggi
: 230 cm
Bahan
: Mild Steel dilapis dengan anti karat.
Tebal
: 4 mm
Media Penyangga
: Media Sarang Tawon
Perlengkapan
: Tangga untuk inspeksi.
Gambar 4.5 : Reaktor Biofilter I.
146
Reaktor II : Dimensi : Panjang
: 370 cm
Lebar
: 200 cm
Tinggi
: 230 cm
Bahan
: Mild Steel dilapis dengan anti karat.
Tebal
: 4 mm
Media Penyangga
: Media Sarang Tawon
Gambar 4.6 : Reaktor Biofilter II. 4.4.5
Blower Udara :
Tipe
: HIBLOW 200
Kapasitas
: 200 liter per menit
Head
: 200 cm akua
Listrik
: 200 watt, 220 volt; 1 phase.
Jumlah
: 3 unit
147
Gambar 4.7 : Blower Udara Tipe HIBLOW 200. 4.4.6
Pompa Sirkulasi Tipe
: Submersible Pump
Kapasitas
: 20 liter/menit
Listrik
: 100 watt, 220 volt; 1 phase.
Total Head
: 6-8 meter
Jumlah
: 1 unit
Gambar 4.8 : Pompa Sirkulasi. 148
4.4.7
Media Biofilter Material
: PVC sheet
Ketebalan
: 0,15 – 0,23 mm
Luas Kontak Spsesifik
: 200 – 226 m2/m3
Diameter lubang
: 3 cm x 3 cm
Warna
: bening transparan.
Berat Spesifik
: 30 -35 kg/m3
Porositas Rongga
: 0,98
Gambar 4.9 : Media Sarang Tawon.
4.4.8 Flowmeter Merk
:-
Diameter Inlet/Outlet
:2“
Material
: Carbon Steel
149
Gambar 4.10 : Flowmeter.
4.4.9 Khlorinator Material
: PVC
Diameter
: 4" cup 10 “
Tinggi
: 30/L60 cm
Gambar 4.11: Klorinatror
150
4.4.10 Elekrikal dan Panel Kontrol Box panel Material Ukuran Kelengkapan
: :
Stell Coated powder 50 x 60 cm MCB 1 phase 4,6 ,10 Amp - 220 Volt Earth Copper Rod Tape 1" T Doz, Ruber Tape 3 - M Contactor D - 10,8 Amp-220 Vac Selector Switch Amp - 220 Volt Pilot Lamp 2 Amp - 220 Volt Cu Bus Bar, Earth Bus Bar Cable Duct 25 x 25 mm Terminal Blok 12 Pole Volt Meter 1 Phase - 500 Volt
Kabel Ukuran Tipe
: :
3 x 2,5 500 Volt NYY
Gambar 4.12 : Panel Listrik.
151
4.4.11 Foto Pembangunan IPAL Biofilter Anaerob-Aerob 3
Kapasitas 30 m per hari.
Gambar 4.13 : Lokasi IPAL Sebelum Dibangun.
Gambar 4.14 : Pembersihan Lokasi IPAL 152
Gambar 4.15 : Pondasi Keliling.
Gambar 4.16 : Pondasi Plat 153
Gambar 4.17 : Pembesian Lantai.
Gambar 4.18 : Pembesian Balok. 154
Gambar 4.19 : Pengadukan Batu Split, Pasir, Semen.
Gambar 4.20 : Pengecoran landasan IPAL.
155
Gambar 4.21 : Perapihan Bantalan Reaktor (IPAL)
Gambar 4.22 : Bantalan reaktor (IPAL)
156
Gambar 4.23 : Pembuatan kolam Biokontrol.
Gambar 4.24 : Pembuatan ReaktorBiofilter.
157
Gambar 4.25 : Pengecatan dan finishing Reaktor Biofilter.
Gambar 4.26 : Pemasangan Reaktor IPAL Biofilter.
158
Gambar 4.27 : Pemasangan Reaktor IPAL Biofilter.
Gambar 4.28 : Pemasangan Reaktor Biofilter. 159
Gambar 4.29: Pemasangan Bak Equalisasi.
Gambar 4.30 : Pemasangan IPAL.
160
Gambar 4.31: Flowmeter.
Gambar 4.32 : Media biofilter Tipe Sarang Tawon.
161
Gambar 4.33 : Panel Kontrol.
Gambar 4.34 : Blower Tipe Hi Blow. 162
3
Gambar 4.35 : IPAL Biofilter Anaerob-Aerob kapasitas 30 m per
163
Gambar 4.36 : Kolam Biokontrol.
4.5
Operasional Dan Perawatan IPAL Biofilter Anaerob-Aerob
4.5.1 Pengoperasian IPAL 1.
Sebelum IPAL dioperasikan
Reaktor Biofilter diisi dengan air
bersih sampai penuh. 2.
Seluruh peralatan mekanik dan elektrik harus dipastikan dalam keadaan berjalan dengan baik.
3.
Air limbah yang berasal dari kegiatan rumah saki dialirkan ke bak penampung atau bak ekualisasi. Bak ekualisasi dilengkapi dengan pompa air limbah yang bekerja secara otomatis yakni jika permukaan air limbah lebih tinggi melampaui batas level 164
minimum maka maka pompa air limbah akan berjalan dan air limbah akan dipompa ke reaktor biofilter pada sistem IPAL. Jika permukaan air limbah di dalam bak ekualisasi mencapai level minimum pompa air limbah secara otomatis akan berhenti (mati). 4.
Debit pompa air limbah diatur sesuai dengan kapasitas IPAL, dengan cara mengatur posisi bukaan valve by pass (Gambar 4.37). Debit pompa air limbah (Q2) diatur sesuai dengan kapasitas IPAL dengan cara mengatur debit Q1 dengan cara manual.
5.
Pada saat pertama kali IPAL dioperasikan (Start Up), Reaktor Biofilter harus sudah terisi air sepenuhnya.
6.
Setelah itu dilakukan proses aerasi dan proses sirkulasi air dari bak pengendapan akhir ke bak pengendapan awal di dalam reaktor aerob.
Gambar 4.37 : Diagram Pompa Air Limbah dengan Valve By Pass.
165
7.
Proses pembiakan mikroba dapat dilakukan secara alami atau natural karena di dalam air limbah domestik sudah mengandung mikroba atau mikroorganisme yang dapat menguraikan polutan yang ada di dalam air limbah atau dapat pula dilakukan seeding dengan memberikan benih mikroba yang sudah dibiakkan.
8.
Jika pengoperasian IPAL dilakukan dengan pembiakan mikroba secara alami, proses operasional yang stabil memerlukan waktu pembiakaan (seeding) sekitar 1-2
minggu. Waktu adaptasi
tersebut dimaksudkan untuk membiakkan mikroba agar tumbuh dan menempel pada permukaan media biofilter. Jika proses pembiakan mikroba (seeding) dilakukan dengan memberikan benih mikroba yang sudah jadi , proses dapat stabil dalam waktu 1 minggu. 9.
Pertumbuhan mikroba secara fisik dapat dilihat dari adanya lapisan lendir atau biofilm yang menempel pada permukaan media.
10. Proses disinfeksi atau pembunuhan kuman yang mungkin masih ada didalam air olahan IPAL dilakukan dengan memberikan khlor tablet kedalam Khlorinator. Jika khlor tablet di dalam hklotinator sudah habis harus diisi kembali. Catatan : Pengisian air limbah ke dalam reaktor dilakukan secara bertahap ke setiap ruang di dalam reaktor agar beban pada dinding reaktor merata, sehingga tidak menyebabkan dinding reaktor bagian dalam tekanan merata . Pengisian dilakukan sampai semua ruangan di dalam reaktor terisi air 166
limbah sampai penuh dan keluar ke bak kontrol outlet. Selanjutnya debit pompa air limbah yang masuk ke dalam reaktor dan pompa sirkulasi diatur sesuai dengan kapasitas perencanaan.
Pengoperasian Blower Udara Unit IPAL ini dilengkapi dengan dua buah blower yang dioperasikan secara terus menerus (kontinyu). Blower udara dijalankan secara bersamasama. Pengoperasian Pompa Air Limbah Dan Pompa Sirkulasi Unit IPAL dilengkapi dengan satu buah pompa air limbah dan dua buah pompa sirkulasi
(pompa celup) yang dioperasikan secara terus
menerus (kontinyu). Pompa air limbah secara otomatis akan berjalan jika permukaan air limbah di dalam bak ekualisasi cukup tinggi dan akan berhenti secara sendirinya jika permukaan air di dalam bak ekualisasi turun sampai level minimum, sedangkan pompa sirkulasi dijalankan secara kontinyu. 4.5.2
Perawatan IPAL Unit IPAL ini tidak memerlukan perawatan yang khusus, tetapi ada
beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain :
Sedapat mungkin tidak ada sampah padat (plastik, kain, batu, softex, dll) yang masuk ke dalam sistem IPAL.
Diusahakan sedapat mungkin untuk mencegah masuknya sampah padat ke dalam sistem IPAL.
167
Bak kontrol harus dibersihkan secara rutin minimal satu minggu sekali atau segera jika terjadi penyumbatan oleh sampah padat.
Menghindari masuknya zat-zat kimia beracun yang dapat menggaggu pertumbuhan mikroba yang ada di dalam biofilter misalnya, cairan limbah perak nitrat, merkuri atau logam berat lainnya.
Perlu pengurasan lumpur di dalam Bak ekualisasi dan bak pengendapan awal secara periodik untuk menguras lumpur yang tidak dapat terurai secara biologis. Biasanya dilakukan minimal 6 bulan sekali atau disesuaikan dengan kebutuhan.
Perlu perawatan rutin terhadap pompa pengumpul, pompa air limbah, pompa sirkulasi serta blower yang dilakukan 3-4 bulan sekali.
Perawatan rutin pompa dan blower udara dapat dilihat pada buku operasional dan perawatan dari pabriknya.
4.5.3 Penghentian Operasional IPAL
Jika pengoperasian IPAL akan dihentikan atau dipindahkan ke tempat lain, beberapa hal yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut :
1) Pompa air limbah di dalam Tangki Biofil dihentikan, sedangkan blower dan pompa sirkulasi di dalam reaktor Pengolahan lanjut tetap dijalankan.
168
2) Selanjutnya air limbah di dalam Reaktor Biofilter Anaerob dipompa dan dimasukkan ke Reaktor Aerob (pengolahan Lanjut) sampai habis. 3) Air limbah di dalam Reaktor IPAL aerob terus di aerasi dan pompa sirkulasi tetap jalankan minimal selama 6 jam. 4) Setelah itu air di dalam rekator biofilter boleh dibuang melalui lubang pengeluaran.
4.5.4 Permasalahan yang Mungkin Timbul dan Cara Penanganannya Permasalahan permasalahan dan cara penanganannya
Jenis Permasalahan
Penyebab
Cara mengatasi
Bak penampung atau
Pompa pengumpul
Cek aliran listrik
bak kontrol air limbah
air limbah tidak
pompa, cek posisi
luber
berjalan atau
pelampung otomatis
saringan pompa
pompa, bersihkan
buntu.
saringan pompa dari kotoran-kotoran
Aliran air limbah ke
Pompa air limbah di
Cek pompa air
dalam reaktor lambat
dalam bak
limbah, cek saringan
atau pelan.
ekualisasi kurang
air limbah, cek screen
lancar, atau meter
meter air tersumbat
air tersumbat
atau tidak. Jika
kotoran.
tersumbat harus dibersihkan.
169
Jenis Permasalahan
Penyebab
Cara mengatasi
Blower udara di bak
Pipa saluran udara
Lepas pipa, dan
aerobik bekerja
bocor
kemudian sambung
namun tidak
lagi dengan lem
mengeluarkan
pralon.
hembusan udara. Blower udara di bak
Listrik tidak
Cek instalasi
aerobik tidak bekerja.
mengalir.
kelistrikan ke blower.
Terjadi pengapungan
Udara kurang.
Cek aliran distributor
di bak aerobik
udara dari blower.
Kualitas air limbah
Proses peruraian
Atur debit air limbah
hasil olahan tidak
limbah berkurang
rata-rata sesuai
memenuhi baku
karena aktifitas
dengan kapasitas.
mutu lingkungan
mikrobe melemah.
Periksa blower dan
Hembusan udara di
pipa pengeluaran
unit aerobik kurang.
udara. Apabila terjadi
debit air limbah
kebocoran, perbaiki.
melebihi kapasitas IPAL. Air olahan yang
Suplai udara
Cek blower sudah
keluar masih bau
kurang, debit air
bekerja dengan baik
limbah melebihi
atau tidak.
kapasitas IPAL.
170
Jenis Permasalahan
Penyebab
Cara mengatasi
Konsentrasi Amoniak
Udara Kurang di
Cek blower dan
Masih tinggi
dalam reaktor
difuser udara masih
biofilter Aerobik
bekerja dengan baik
kurang.
atau tidak.
Waktu tinggal di
Jika masih kurang
dalam reaktor
kapasitas blower
biofilter aerobik
perlu ditambah. Jika
kurang.
difuser rusak perlu diganti.
171
