Sistem Pengelolaan Air Limbah Sistem Setempat -Biofilter - Perencanaan Teknis

Sanitasi.Net

Perencanaan Biofilter

Modul E:

Biofilter

Pelatihan Pengantar Sistem Setempat (On-Site)

Sistem Pengelolaan Air Limbah Setempat (SPAL-S)

Agustus, 2015

BIofil- E1

Sanitasi.Net

PRINSIP KERJA

Biofil

Sanitasi.Net

Biofilter

• Biofilter adalah sistem pengolahan air limbah

dengan memanfaatkan mikroorganisme yang

tumbuh dan berkembang terlekat pada

permukaan media kontak sebagai media

kontak.

Sanitasi.Net

Media Biofilter

• Media kontak terendam dalam air limbah yang dialirkan secara

kontinyu melewati celah atau rongga antar media.

• Secara alamiah mikroorganisme akan tumbuh dan berkembang

melekat pada permukaan media dan membentuk lapisan lendir

yang dikenal sebagai lapisan biofilm.

• Media filter berupa media padat dan atau berongga, bersifat

tidak toksik pada mikroorganisme.

• Bahan media dapat berasal dari bahan alami (batu-batuan,

kayu), maupun pabrikasi (keramik, plastik).

Sanitasi.Net

Proses Biofilter

• Proses biofilter dapat dilakukan secara anaerobik maupun

secara aerobik.

– Pada proses anaerobik penguraian zat organik oleh mikro-

organisme/biofilm tidak memerlukan pasokan oksigen

– Pada proses aerobik diperlukan pasokan oksigen dengan aerasi untuk

penguraian zat organik.

• Biofilter dapat berupa bioreaktor tunggal dengan proses

secara anaerobik, aerobik atau kombinasi keduanya (proses

hibrid)

• Pengaliran air limbah pada permukaan media dapat dilakukan

secara crossflow kearah vertikal ataupun horisontal.

Sanitasi.Net

Jenis Pengolahan Air Limbah

dengan Proses Biofilter

Air Limbah

Domestik

Biofilter

AnaerobikBiofilter

Aerobik

Desinfeksi

Badan Air Penerima

Desinfeksi Desinfeksi

Biofilter

Anaerobik

Biofilter

Aerobik

Sanitasi.Net

Biofilter Anaerobik

• Biofilter anaerobik memiliki kelebihan mampu mengolah air

limbah dengan kandungan bahan organik yang tinggi dan tahan

terhadap perubahan konsentrasi serta debit aliran secara

mendadak.

• Proses anaerobik akan mengkonversikan senyawa organik

komplek menjadi biogas (CH4 dan CO2).

• Kelebihan lain pada proses anaerobik dihasilkannya lumpur

biologis jauh lebih sedikit dibandingkan dengan proses aerobik.

• Kelemahan proses ini kadang menimbulkan bau akibat

produksi gas H2S ataupun asam - asam organik.

Sanitasi.Net

Biofilter Anaerobik Satu Kompartemen

Influen efluen

Ruang pengendap

Ruang Biofilter

Ruang pengendap 2

Sanitasi.Net

Biofilter Aerobik

• Biofilter aerobik dioperasikan dengan tambahan pasokan

oksigen melalui injeksi udara dari unit kompressor atau blower.

• Udara diinjeksikan pada bagian bawah mediafilter dengan

tekanan tertentu lewat media porous (unit diffuser) atau pipa

berlobang (perforated pipe).

• Biofilter aerobik dioperasikan dengan beban pengolahan lebih

rendah.

• Oleh karenanya, proses aerobik selalu diletakkan setelah

proses anaerobik.

Sanitasi.Net

Biofilter Aerobik

Faktor yang mempengaruhi kinerja biofilter aerobik :

• Beban Organik (Organic Loading)

• Beban Hidrolis (Hydrolic Loading)

• Kebutuhan Oksigen (DO)

• Logam berat

Sanitasi.Net

Biofilter Aerobik Satu Kompartemen

Influen efluen

Ruang pengendap

Ruang Biofilter

Ruang pengendap 2

Sanitasi.Net

Biofilter Anaerobik-Aerobik (Hibride)

• Pengolahan air limbah dengan proses Biofilter Anaerob-Aerob

adalah proses pengolahan air limbah dengan cara

menggabungkan proses biofilter aerob dan proses biofilter

anaerob.

Sanitasi.Net

Proses Biofilter Anaerobik-Aerobik (Hibride)

• Proses biofilter anaerob:

– polutan organik yang ada di dalam air limbah akan terurai menjadi gas carbon dioksida (CO2) dan methan (CH4) tanpa menggunakan energi (blower udara), tetapi amoniak (NH4) dan gas hidrogen sulfida (H2S) tidak hilang;

– oleh karena itu jika hanya menggunakan proses biofilter anaerob saja hanya dapat menurunkan polutan organik (BOD, COD) dan padatan tersuspensi (TSS).

• Proses biofilter aerob:

– Agar supaya hasil air olahan dapat memenuhi baku mutu maka air olahan dari proses biofilter anaerob selanjutnya diproses menggunakan biofilter aerob. Dengan proses biofilter aerob polutan organik yang masih tersisa akan terurai menjadi gas karbon dioksida (CO2) dan air (H2O), amoniak akan teroksidasi menjadi nitrit selanjutnya akan menjadi nitrat, sedangkan gas H2S akan diubah menjadi sulfat.

Sanitasi.Net

Biofilter Anaerobik-Aerobik (Hibride)

efluen

Influen

Ruang

pengendap

1

Ruang Biofilter aerobik

Ruang pengendap 2

Blower

Ruang

Biofilter

anaerob

ik

Sanitasi.Net

Keunggulan Proses Pengolahan Air Limbah

dengan Biofilter Anaerob-Aerob

• Pengelolaannya sangat

mudah.

• Tidak perlu lahan luas.

• Biaya operasinya rendah.

• Dibandingkan dengan

proses lumpur aktif,

Lumpur yang dihasilkan

relatif sedikit.

• Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor yang dapat menyebabkan euthropikasi.

• Suplai udara untuk aerasi relatif kecil.

• Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar.

• Dapat menghilangan padatan tersuspensi (SS) dengan baik

Sanitasi.Net

KRITERIA UMUM DAN TEKNIS

Biofil

Sanitasi.Net

Ketentuan Umum

1. Tersedia lahan untuk penempatan Instalasi Pengolahan Air

Limbah (IPAL) dengan sistem biofilter

2. Sistem biofilter dapat dioperasikan secara anaerobik, aerobik

atau kombinasi keduanya, tergantung pada konsentrasi BOD

air limbah.

3. Biofilter dapat dipergunakan untuk mengolah air limbah

domestik antara lain dari kegiatan rumah tangga, restoran,

hotel, rumah sakit; air limbah industri dengan karakteristik

setara dengan air limbah domestik.

4. Efluen dari tangki biofilter harus memenuhi baku mutu yang

berlaku sebelum dibuang ke badan air penerima atau dapat

didaur ulang.

Sanitasi.Net

Ketentuan Umum

5. Lokasi penempatan tangki biofilter harus mudah dijangkau

dalam pembangunan, operasi dan pemeliharaan.

6. Air limbah harus dilengkapi dengan unit perangkap lemak

sebelum dialirkan kedalam tangki biofilter.

7. Biofilter dapat dibangun diatas permukaan tanah maupun di

bawah permukaan tanah.

Sanitasi.Net

Kriteria Teknis Bahan dan Konstruksi

1. Tangki biofilter terbuat dari bahan kedap air dan tahan

korosi, seperti: fiber gelas, pasangan bata, beton, dan bahan

kedap lainnya;

2. Untuk daerah dengan muka air tanah tinggi kurang atau sama

dengan 2 m, hrs menggunakan bahan tanki dari fiber glass.

3. Tangki biofilter terdiri dari minimal 3 kompartemen, yang

dilengkapi ruang lumpur, manhole, ruang ambang bebas dan

pipa ventilasi.

4. Di setiap Kompartemen diisi dengan media filter.

Sanitasi.Net

Kriteria Teknis Bahan dan Konstruksi

5. Kompartemen terakhir digunakan untuk menampung air yang

akan dialirkan ke pipa outlet.

6. Biofilter tipe aerobik dapat dirancang dengan pola aliran

udara dan air limbah secara searah atau dua arah berlawanan.

7. Sistem distribusi udara digunakan unit “diffuser” ataupun pipa

berlubang yang mampu memenuhi kebutuhan oksigen sesuai

perencanaan.

Sanitasi.Net

Kriteria Teknis Media Biofilter dan Media Kontak

1. Media biofilter adalah bagian terpenting dari biofilter, pemilihan media harus dilakukan dengan seksama disesuaikan dengan kondisi proses serta jenis air limbah yang akan diolah.

2. Media filter dapat dibuat dari bahan alami atau secara pabrikasi dari bahan plastik atau bahan lainnya.

3. Media pabrikasi harus tahan korosi dan ringan dengan luas permukaan spesifik dan volume rongga (porositas) yang besar sekitar (70 – 95) %, sehingga dapat melekatkan mikroorganisme dalam jumlah yang besar dan memiliki resiko kebuntuan yang kecil.

4. Luas permukaan spesifik dan volume rongga yang besar memungkinkan untuk pengolahan air limbah dengan beban konsentrasi yang tinggi dan memiliki efisiensi pengolahan yang cukup besar

Sanitasi.Net

Referensi

Direktorat Pengembangan Penyehatan

Lingkungan Permukiman (PPLP)

Direktorat Jenderal Cipta Karya

Kementrian Pekerjaan Umum dan

Perumahan Rakyat

Sanitasi.Net

Daftar Modul Sistem Pengelolaan Air Limbah Setempat

Modul

A. Pengantar Sistem Setempat

B. Cubluk Kembar

C. Tangki Septik

D. Mandi-Cuci-Kakus (MCK)

E. Biofilter

F. Up-flow Aerobic Filter

G. Rotating Biological Contactor

H. Anaerobic Baffle Reactor

I. Sarana Pengangkut Tinja

J. Instalasi Pengolahan Lumpur

Tinja (IPLT)

Sub Modul

E1 Perencanaan

E2 Pelaksanaan Konstruksi

E3 Operasi, Pemeliharaan dan

Rehabilitasi

E4 Kelembagaan, Administrasi dan

Pembiayaan

E5 Pemantauan dan Evaluasi

Sanitasi.Net

Terima kasih Joy Irmanputhra

AFSI FasilitatorSanitasi.Org