Download - EDIT BAB 4
BAB IV
TUGAS KHUSUS
4.1 Pendahuluan
4.1.1 Latar Belakang
Sistem pengolahan limbah dalam industri petrokimia memegang peranan
yang penting dalam kaitannya dengan lingkungan karena limbah industri
mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya apabila dibuang langsung ke
lingkungan. Industri petrokimia biasanya memiliki instalasi pengolahan air limbah
yang berfungsi mengolah air limbah dari instalasi produksi agar sesuai dengan
baku mutu limbah yang ditetapkan. Kebanyakan industri menggunakan
pengolahan limbah secara biologis menggunakan jasa mikroorganisme untuk
mengurai senyawa kimia yang terdapat dalam limbah karena biayanya yang tidak
terlalu mahal. Pada pengolahan limbah biologis, instalasi pengolahan air
limbahnya harus memiliki kelayakan agar limbah dapat diurai dengan sempurna,
khususnya kinerja reaktor atau aeration pond. Kelayakan ini diuji menggunakan
beberapa parameter, pertama yaitu COD (Chemical Oxygen Demand )yang
menunjukkan massa oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi material
organic yang terdapat di dalam air pada inlet dan outletnya, volume reaktor,
konsentrasi MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) , serta laju alir
limbah yang masuk ke dalam reaktor.
PT Mitsubishi Chemical Indonesia sebagai perusahaan industri petrokimia
yang memproduksi Asam Tereftalat dan PET memiliki karakteristik limbah yang
cukup berbahaya. Hal ini dikarenakan limbahnya mengandung senyawa-senyawa
asam kimia seperti asam asetat, asam tereftalat, normal butil asetat, dan butanol
dalam produksinya. Sistem instalasi pengolahan air limbah PT. Mitsubishi
Chemical Indonesia telah berumur 18 tahun sejak pertama kali dibuat sehingga
kelayakannya perlu ditinjau lebih lanjut. Oleh karena itu, pada tugas khusus
laporan kerja praktik ini kami akan menghitung kelayakan instalasi pengolahan air
limbah ini.
1
4.1.2 Tujuan Tugas KhususTujuan tugas khusus ini adalah menghitung kinerja proses pengolahan
limbah cair pada pengolahan limbah secara Aerob I&II serta Anaerob PT
Mitsubishi Chemical Indonesia dari data-data berupa COD, laju alir, Volume, dan
jumlah MLVSS selama 1 bulan terakhir.
4.1.3 Ruang Lingkup Tugas KhususKelayakan instalasi pengolahan air limbah ditinjau dari kinerja reaktor
aerob dan anaerob instalasi pengolahan limbah. Data-data yang dibutuhkan dalam
proses perhitungan kelayakan instalasi pengolahan limbah yaitu laju alir influent,
COD, volume bak aerasi, serta jumlah MLVSS di dalam pond.
4.1.4 Manfaat Tugas KhususDengan mengetahui kelayakan sistem instalasi pengolahan air limbah PT.
Mitsubishi Chemical Indonesia maka dapat ditentukan langkah-langkah untuk
meningkatkan kinerja reaktor agar proses pengolahan limbah berjalan dengan
optimal dan efisien.
4.2 Tinjauan Pustaka
4.2.1 Prinsip Pengolahan LimbahMikroorganisme mengkonsumsi bahan-bahan organik sebagai sumber
makanan (nutrisi). Bahan organik dikonsumsi bersama-sama dengan oksigen
terlarut (DO) dan terurai secara biologis menjadi bahan-bahan seperti CO2 dan
H2O.
Bahan Organik + O2 CO2 + H2O (1)
Bahan Organik + NH3 + O2 mikroorganisme baru + CO2 + H2O (2)
Bahan Organik + O2 CO2 + H2O + NH3 (3)
Reaksi (1) : Oksidasi bahan organik oleh mikroorganisme
Reaksi (2) : Pertumbuhan Mikroorganisme
2
Reaksi (3) : Penguraian (“self-biodegradation”) mikroorganisme
Jika sejumlah besar limbah cair yang mengandung bahan organik dibuang
ke lingkungan, maka mikroorganisme akan membutuhkan lebih banyak oksigen
untuk menguraikan limbah organik tersebut. Jika laju pelarutan oksigen ke dalam
air konstan, maka jumlah oksigen terlarut yang ada turun dengan cepat/ akibatnya
mikroorganisme akan mengalami kekurangan oksigen sehingga makhluk tersebut
akan mati. Selanjutnya laut dan sungai akan tercemari dan makhluk hidup tidak
dapat hidup lagi.
Oleh karena itu, bahan organic dalam limbah cair dari pabrik harus diolah
terlebih dahulu sebelum dibuang. PT. Mitsubishi Chemical Indonesia
menggunakan metoda activated sludge process untuk mengolah limbah ini.
4.2.2 Metode Pengolahan Limbah CairPengolahan limbah cair (WWT) dapat dilakukan dengan beberapa metode,
yaitu :
a. Pemidahan padat-cair (solid-liquid separation), seperti filtrasi dan
sedimentasi
b. Pengolahan secara fisika-kimia, (physicochemical treatment)
seperti pengaturan pH, oksidasi, ekstraksi, dan adsorpsi.
c. Pengolahan biokimia, seperti metode lumpur aktif.
d. Pengolahan panas (heat treatment), seperti pengeringan dan
pembakaran.
Proses pengolahan secara biokimia dapat dikelompokkan lagi menjadi
proses aerobik dan anaerobik.
Pada proses aerobik, oksidasi dan penguraian bahan organik oleh
mikroorganisme dilakukan dengan keberadaan oksigen. Sedangkan pada proses
anaerobik, reduksi dan penguraian bahan organik terjadi tanpa adanya oksigen.
4.2.3 Proses Lumpur AktifSesudah dikembangkan pada 1910 an di Eropa dan Amerika Serikat,
karena efisien dan ekonomis, proses lumpur aktif mulai banyak digunakan dan
3
menjadi proses aerobik yang paling popular. Istilah “lumpur aktif” sering
diartikan sebagai nama proses itu sendiri dan juga sering diartikan sebagai
padatan biologik yang merupakan motor di dalam proses pengolahan.
Pada proses ini, komponen-komponen dalam limbah cair mula-mula akan
teradsorpsi pada permukaan lumpur aktif yang merupakan tempat berkumpulnya
mikroorganisme. Komponen yang teradsorpsi ini selanjutnya menjadi umpan bagi
mikroorganisme. Sebagian dari zat organik tersebut dikonsumsi sebagai sumber
energi untuk aktivitas hidup mikroorganisme, dan sisanya digunakan untuk
pertumbuhan serta pembelahan sel.
Oksigen yang dibutuhkan untuk proses disuplai dengan aerasi udara. Hasil
pengolahan selanjutnya dijernihkan dengan memisahkan air terolah dari lumpur.
Lumpur diendapkan, dan cairan di bagian atasnya (supernatant), dipisahkan
sebagai air yang sudah diolah. Lumpur yang mengendap dikembalikan sebagian
ke kolam aerasi untuk digunakan kembali pada proses penguraian COD limbah
cair berikutnya.
Gambar 4.1 Kolam aerasi yang berisi activated sludge (lumpur aktif)
Mikroorganisme akan terus tumbuh dan berkembang selama proses.
Akibatnya, Konsentrasi mikroorganisme akan meningkat, dan akan terjadi
ketidakseimbangan pada sistem antara suplai udara, jumlah mikroorganisme, dan
kapasitas alat sedimentasi. Oleh karena itu, untuk menjaga agar konsentrasi
4
mikroorganisme tetap, maka sebagian lumpur (excess sludge) harus dibuang.
Lumpur ini selanjutnya akan dikirim ke pabrik semen setelah kadar airnya
dikurangi dengan alat decanter.
Gambar 4.2 Diagram sederhana pengendalian lumpur aktif
Beberapa parameter penting dalam pengukuran kinerja reaktor lumpur
aktif antara lain:
4.2.3.1 Chemical Oxygen Demand ( COD )COD menunjukkan jumlah pemakaian oksigen oleh reaksi kimia dengan
potassium permanganat (KMnO4) pada suhu 1000 C. COD merupakan suatu
metode untuk mengukur banyaknya kontaminasi bahan organik di dalam air.
Pengukuran COD hanya membutuhkan waktu yang singkat dengan
peralatan yang lebih murah apabila dibandingkan dengan BOD. Nilai COD tidak
sama dengan BOD karena metode pengukurannya juga berbeda. Disamping itu
nilai COD juga termasuk ion-ion logam, asam sulfat, dan ion-ion lain.
Akan tetapi jika nilai BOD tinggi, maka biasanya nilai COD dari suatu
sampel akan tinggi juga. Apabila limbah cair diolah hingga bersih, maka baik
BOD maupun COD dari air yang sudah diolah akan menjadi lebih kecil
dibandingkan sebelum pengolahan. Oleh karena itu, penggunaan satuan COD
dapat digunakan dalam kaitannya dengan efisiensi proses pengolahan.
5
4.2.3.2 MLSS dan MLVSSPadatan terendapkan (Suspended Solid, SS) merupakan “sarang” tempat
hidup mikroorganisme. Untuk jumlah mikroorganisme tertentu maka dibutuhkan
SS sejumlah tertentu pula. Secara teori, jumlah mikroorganisme di aeration pond
dapat dihitung. Akan tetapi dalam praktek sangat sulit dilakukan. Oleh karena itu
jumlah mikroorganisme dinyatakan dalam satuan MLSS (Mixed Liquor
Suspended Solid ).
Selain mengandung SS organik (biologis), MLSS juga mengandung
anorganik SS. Karena SS organic akan terurai menjadi CO2 dan H2O, dan mati
jika dipanaskan pada temperature tinggi, maka SS organik secara khusus disebut
MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid). Perbandingan MLVSS/MLSS
yang ideal adalah antara 0.6-0.8.
MLSS dan MLVSS menunjukkan jumlah mikroorganisme di aeration
pond, dan makin besar harganya makin besar pula beban yang dapat diolah. Akan
tetapi jika nilainya melebihi suatu batas tertentu maka dapat tumbuh mold yang
dapat menyebabkan kematian lumpur aktif dan terjadinya bulking di kolam
sedimentasi. Bulking adalah suatu keadaan dimana lumpur tidak dapat mengendap
di kolam dan mengapung di permukaan kolam sedimentasi.
6
4.3 Perhitungan
4.3.1 Data AerobikTable 4.1 Hasil Pengukuran influent dan effluent sistem pengolahan limbah aerobik
SampelM-5311 (Inlet
Aerobik 1)2M-5311 (inlet
aerobik 2)F-5311 (Aeration pond 1) 2F-5311 (Aerobic pond 2)
F-5326 Outlet (Effluent)
2F-5326 Outlet (Effluent)
Item pHCOD (Cr)
pHCOD (Cr)
pH SVI MLSSMLVS
SpH SVI MLSS
MLVSS
pH COD(Cr) pHCOD(Cr
)Satuan - ppm - ppm mm ppm ppm mm ppm ppm ppm ppm
Standard as ref. as ref. as ref. as ref. as ref. <5005500
~75005000
~7000as ref. <500
5500 ~7500
5000 ~7000
6.5 ~ 9.0
< 300 6.5 ~ 9.0 < 300
21-Jun-12 7 4630 7.2 4250 8.5 179 6997 4000 8.3 183 5815 4910 8.6 124 8.5 125
22-Jun-12 6.8 5110 6.9 4340 5738 6905 8.5 171 8.5 19823-Jun-12 7.4 5020 7.2 4800 8.4 6010 8.2 6520 8.6 165 8.6 17324-Jun-12 6.8 5140 6.7 4890 8.4 6540 8.2 7050 8.5 169 8.5 17725-Jun-12 7.1 4970 6.7 5140 179 6508 139 6155 8.6 179 8.5 18026-Jun-12 7.2 5220 7.1 4800 5445 5633 8.5 159 8.4 16727-Jun-12 7 4890 6.9 4700 8.4 5085 8.2 5842 8.4 167 8.5 17428-Jun-12 7.1 4730 7 4880 8.4 167 5500 4058 8.2 182 5943 4263 8.5 175 8.5 17329-Jun-12 7.2 4500 7.1 4650 8.3 5558 8.3 6172 8.5 165 8.5 16930-Jun-12 7.3 5000 7.3 4570 8.4 6123 8.2 5862 8.5 165 8.5 17001-Jul-12 7.4 4680 7.2 4780 8.5 6243 8.3 6415 8.6 165 8.6 17002-Jul-12 7.3 4810 7.3 4110 148 6308 192 6655 8.6 167 8.6 184
03-Jul-12 7.2 5270 7.3 4400 8.5 6000 8.4 6318 8.6 116 8.6 120
04-Jul-12 7.3 4740 7.2 4280 5748 5665 8.6 160 8.6 16705-Jul-12 7 4890 7 4310 115 6150 4550 168 6468 4788 8.7 175 8.7 16506-Jul-12 7.3 5010 7.3 4240 6145 6058 8.6 171 8.6 16107-Jul-12 6.9 5080 7 4250 8.6 6303 8.3 6453 8.6 155 8.6 15008-Jul-12 6.9 4960 7 4290 8.5 6205 8.3 6410 8.6 175 8.6 15309-Jul-12 5.1 6620 5.1 6680 169 6038 217 6573 8.6 149 8.6 15710-Jul-12 5.2 6180 7.2 3830 8.5 6430 8.2 6237 8.6 165 8.6 17711-Jul-12 6.9 4840 7 4000 8.5 5920 8.3 5935 8.6 167 8.6 171
7
12-Jul-12 6.8 4890 6.9 4080 8.5 161 6050 5033 8.3 173 6565 5328 8.6 108 8.6 18413-Jul-12 6.5 4790 6.7 4160 8.5 6100 8.3 6115 8.6 156 8.6 17114-Jul-12 6.5 5330 6.7 4420 6260 6350 8.6 167 8.6 17715-Jul-12 7.1 5080 7 4380 6095 6295 8.6 155 8.6 16916-Jul-12 6.8 5300 6.8 4670 167 6185 173 6320 8.6 167 8.6 15117-Jul-12 7 4830 6.9 4160 5862 6023 8.6 157 8.6 152
rata-rata6.892 5055.926 6.952
4520.741
8.46160.62
56057.259 4410.25 8.267
178.375
6250.074
4822.5 8.574 159.778 8.567 166.111
8
Tabel 4.2 Data laju alir dalam aliran pengolahan limbah aerobik
Tanggal/Waktu Flow WWT Sludge (Ton/jam) WWT Out (Ton/jam) Inlet aerob (Ton/jam)FC321
(return sludge)2FC321
(return sludge2)FC330.
( GW S/F)FI328
(Ditch).2FI328
(Ditch 2)2FC363A(aerob1)
2FC363B (aerob2).
6/21/2012 5:00 199.6 165.0 13.0 32.7 89.3 58.1 16.56/22/2012 5:00 199.7 165.0 14.4 21.8 68.5 57.3 16.66/23/2012 5:00 200.3 165.0 14.1 34.9 89.8 49.6 23.36/24/2012 5:00 200.3 165.0 14.1 43.5 92.9 46.3 27.96/25/2012 5:00 200.3 165.0 13.9 38.2 92.4 45.0 28.66/26/2012 5:00 200.3 165.0 13.6 41.7 92.1 42.7 32.46/27/2012 5:00 200.3 165.0 13.9 35.9 92.1 41.3 34.46/28/2012 5:00 200.2 165.0 13.9 36.8 89.4 39.3 36.36/29/2012 5:00 200.3 165.0 13.5 42.3 85.3 44.4 36.76/30/2012 5:00 200.3 165.0 13.3 41.8 93.3 43.8 36.97/1/2012 5:00 200.3 165.0 13.5 38.4 92.7 39.4 37.07/2/2012 5:00 200.3 165.0 13.1 37.1 90.6 37.6 37.17/3/2012 5:00 200.3 165.0 12.9 46.0 91.7 42.2 33.97/4/2012 5:00 200.3 165.0 12.8 40.4 91.7 42.7 32.97/5/2012 5:00 200.3 164.9 12.5 35.3 91.8 42.1 31.67/6/2012 5:00 200.3 165.0 9.1 42.2 92.1 44.1 28.67/7/2012 5:00 199.8 165.0 10.2 38.7 91.1 44.5 29.87/8/2012 5:00 199.7 165.0 10.2 41.0 91.1 43.7 30.17/9/2012 5:00 199.7 165.0 10.3 43.4 91.9 40.4 33.37/10/2012 5:00 199.7 165.0 10.5 35.2 92.6 41.3 33.47/11/2012 5:00 199.7 165.0 10.4 38.9 92.9 40.7 33.47/12/2012 5:00 199.7 165.0 13.0 40.6 93.9 41.2 33.37/13/2012 5:00 199.7 165.0 14.4 41.8 93.8 41.3 33.27/14/2012 5:00 199.7 165.0 14.1 45.1 92.9 58.1 16.57/15/2012 5:00 199.7 165.0 14.1 43.0 92.0 57.3 16.67/16/2012 5:00 199.7 165.0 13.9 42.8 93.0 49.6 23.37/17/2012 5:00 199.7 165.0 13.6 38.7 92.7 46.3 27.9
rata-rata 200.000 165.025 12.707 39.187 90.871 41.774 30.130
9
4.3.2 Data Anaerob
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran influent dan effluent sistem pengolahan limbah anaerobik
Sampel 2F-5361 (Inlet Anaerob)
3H-5363-1 (Outlet Anaerob 1) 3H-5363-1 (Outlet Anaerob 2)
Item pH COD(Cr) pH COD (Cr) SS pH COD (Cr) SS
Satuan - ppm ppm ppm ppm ppmStandard as ref. < 19000 7.6 ~ 8.1 < 6000 < 3000 7.6 ~ 8.1 < 6000 < 3000
21-Jun-12 7.1 8184 7.1 3840 7.1 391222-Jun-12 8184 7.1 4256 7.1 445823-Jun-12 8184 7.3 3544 27 7.2 3656 3024-Jun-12 6.7 8184 7.2 2864 7.2 284825-Jun-12 6.9 8712 7.2 2776 7.2 281626-Jun-12 7.4 8712 7.1 2752 7.1 288027-Jun-12 8712 7.2 3088 7.1 276828-Jun-12 7.0 9328 7.1 3368 7.1 344829-Jun-12 9328 7.1 3656 7.2 358430-Jun-12 6.9 9328 7.2 3584 25 7.2 3848 3001-Jul-12 7.2 9328 7.1 3288 7.2 331202-Jul-12 7.0 8608 7.2 3312 7.2 352003-Jul-12 8608 7.3 3448 7.4 345604-Jul-12 8608 7.2 3344 7.2 369605-Jul-12 6.9 8600 7.2 3712 7.2 347206-Jul-12 8600 7.1 3792 7.2 362407-Jul-12 7.0 8600 7.4 3392 31 7.3 3840 3308-Jul-12 7.0 8600 3392 384009-Jul-12 6.9 8304 7.1 3408 7.1 381610-Jul-12 8304 7.2 2992 7.2 350411-Jul-12 8304 7.2 3088 7.1 383212-Jul-12 6.9 7920 7.2 3064 7.2 360813-Jul-12 7.0 8072 7.4 3176 7.4 316814-Jul-12 7.4 7552 7.2 2712 32 7.2 3464 3515-Jul-12 7.1 7912 7.2 3008 7.1 3456
10
16-Jul-12 7.2 7912 7.1 3024 7.1 349617-Jul-12 6.9 7648 7.1 2952 7.1 3272rata-rata 7.028 8456.889 7.185 3290.074 28.75 7.181 3503.481 32
11
Tabel 4.4. Data laju alir dalam sistem pengolah limbah anaerobik
Tanggal/Waktu Flow Rate Hybrid (Ton/jam) MG (Nm3/h)3FC361.
(input anaerobik1)3FC362.
(input anaerobik2)3FI361.
(input anaerob 1)3FI362.
(input tank anaerob 2)3FI366A
(sludge return)3FI366B.
(sludge return)outlet hybrid
3FIS365 (flow Metana).
6/21/2012 5:00 37.5 29.0 121.5 113.8 16.4 22.8 67.4 156.16/22/2012 5:00 38.9 29.8 122.9 115.9 18.8 33.0 67.4 157.66/23/2012 5:00 36.9 30.4 122.6 115.9 19.6 33.1 66.6 155.86/24/2012 5:00 39.0 29.9 123.0 116.0 19.3 33.9 67.3 153.16/25/2012 5:00 40.0 29.5 123.2 115.9 19.1 34.0 66.6 152.06/26/2012 5:00 39.9 28.9 123.1 115.7 19.1 34.0 67.6 153.16/27/2012 5:00 43.7 24.8 124.5 113.7 22.7 28.7 67.8 143.06/28/2012 5:00 42.0 25.1 124.8 112.8 25.6 24.1 68.1 146.46/29/2012 5:00 38.5 26.3 123.6 114.0 21.8 25.6 68.2 146.16/30/2012 5:00 37.0 29.7 123.3 114.2 21.9 26.3 67.8 152.57/1/2012 5:00 35.3 33.0 122.8 114.5 22.2 26.1 67.6 159.97/2/2012 5:00 34.3 33.2 122.5 114.5 22.4 25.9 67.5 156.07/3/2012 5:00 32.3 34.0 121.9 114.7 22.3 25.8 68.8 157.97/4/2012 5:00 31.2 34.2 121.6 114.6 22.4 25.6 67.0 158.27/5/2012 5:00 34.1 33.1 122.7 114.3 23.4 24.3 69.0 154.67/6/2012 5:00 34.0 32.3 122.3 114.4 21.1 25.9 67.6 155.47/7/2012 5:00 33.7 33.0 122.1 114.4 20.9 26.0 66.3 152.87/8/2012 5:00 33.3 34.0 122.1 114.4 21.2 25.8 67.4 156.37/9/2012 5:00 34.0 33.4 122.2 114.2 21.2 26.0 67.3 153.6
7/10/2012 5:00 35.8 32.1 122.9 114.0 21.0 26.4 68.2 149.97/11/2012 5:00 36.2 31.5 123.3 113.8 20.9 26.5 67.2 146.87/12/2012 5:00 37.5 29.0 121.5 113.8 16.4 22.8 66.5 156.17/13/2012 5:00 38.9 29.8 122.9 115.9 18.8 33.0 66.6 157.67/14/2012 5:00 36.9 30.4 122.6 115.9 19.6 33.1 67.5 155.87/15/2012 5:00 39.0 29.9 123.0 116.0 19.3 33.9 68.0 153.17/16/2012 5:00 40.0 29.5 123.2 115.9 19.1 34.0 68.1 152.07/17/2012 5:00 39.9 28.9 123.1 115.7 19.1 34.0 68.0 153.1rata-rata 35.170 29.218 122.180 114.249 20.237 26.263 151.849
12
4.3.1 Pengukuran Kualitas Pengolahan LimbahDari data pengukuran beberapa parameter limbah dari aliran influent dan
effluent anaerobserta aerobik 1 dan 2 selama 1 bulan, maka kita dapatkan rata-rata
beberapa parameter. Dari tabel dibawah maka akan dapat kita ketahui
kinerjareaktor pengolahan limbah untuk berdasarkan nilai COD, MLVSS,volume,
laju alir dan parameter lainnya.
Tabel 4.5 Data kondisi pengolahan limbah aerob PT. Mitsubishi Chemical Indonesia
Parameter Satuan Baku Mutu limbah
Rataan inlet
aerob1
Rataan inlet aerob
2
Rata-rata kondisi aerob 1
Rata-rata kondisi aerob 2
Rataan outlet
aerob 1
Rataan outlet aerob
2
pH - - 6.892 6.952 8.46 8.267 8.574 8.567
COD Ppm < 300 ppm 5055.926 4520.741 - - 159.778 166.111
MLVSS Ppm 5000-7000 ppm
- - 4410.25 4822.5 - -
MLSS Ppm 5055.926 4520.741 6057.259 6250.074 6057.259
volume reaktor
m3 - 5340 m3
laju alir ton/h - 80.2 65.6 - - 64.2 83.9
Efisiensi COD removal: Aerob 1 = (5055.9 26−159.778)
5055.926×100%=96.84 %
Aerob 2 = (4520.741−166.111)
4520.741×100 %=96.326 %
PerbandinganMLVSS/MLSS : Aerob 1 = 4410.25/6057.259 = 0.728
Aerob 2 = 4822.5/6250.074 = 0,772
Tabel 4.6 Data kondisi pengolahan limbah anaerob PT. Mitsubishi Chemical Indonesia
Parameter SatuanBaku Mutu
outletRataan inlet
anaerobRataan outlet
anaerob 1Rataan outlet
anaerob 2pH - - 7.028 7.185 7.181
COD ppm < 6000 ppm 8456.889 3290.074 3503.481acOH ppm < 2000 ppm 1352 257.75 253.8
volume reaktor m3 - 3320 m3
laju alir ton/h - 69.1 33.8 33.8
13
Efisiensi COD removal: Anaerob 1=
(8456.889−3290.074)8456.889
× 100 %=60 .81 %
Anaerob 2=
(8456.889−3503.481)8456.889
×100 %=58.57 %
4.3.2 Efisiensi COD removalDilihat dari data instalasi aerob, efisiensi yang dicapai oleh reaktor aerob 1
dan 2 amat tinggi, yakni mendekati angka 100 %. Namun, hal tersebut juga bukan
merupakan jaminan dari kualitas limbah yang diolah. Beberapa waktu ini unit
waste water treatment PT. Mitsubishi Chemical Indonesia mengalami masalah,
yakni effluent COD yang terlalu tinggi serta turunnya jumlah MLVSS di dalam
reaktor. Namun dalam data terakhir ini, harga COD sudah berada pada kisaran
harga normal yaitu dibawah 300 ppm. Sedangkan kadar MLVSS di dalam reaktor
juga masih berada di bawah standar, yakni bekisar 5000-8000 ppm.
4.3.3 Laju alir reaktorBeban aliran yang terlalu tinggi menyebabkan penurunan waktu kontak
dan residence time limbah di dalam aeration pond. Sehingga, degradasi zat
organik yang dilakukan oleh mikroorganisme tidak maksimal dan effluent COD
lebih tinggi dari biasanya.
4.3.4 Konsentrasi MLVSSRasio MLVSS/MLSS yang ideal berada pada range 0.6-0.8. Rasio
MLSS/MLVSS yang terlalu tinggi pada aeration pond aerob-1 menandakan
komponen organik yang lebih tinggi, sehingga lebih sensitif terhadap beban COD
yang terlalu tinggi ataupun terhadap suhu.
Secara ideal, rantai makanan serta jumlah bakteri yang ideal di dalam
lumpur aktif terdiri dari bakteri, amuba, flagella, free swimming ciliates, stalked
ciliates, dan rotifer. Namun menurut hasil pengamatan laboratorium akhir-akhir
ini, mikroba yang terdapat pada lumpur aktif, baik aerob 1 maupun aerob 2, hanya
14
terdapat banyak amuba dan flagella, serta sedikit free swimming ciliates. Dapat
dilihat pada gambar 4, bahwa kondisi tersebut disebabkan oleh rasio F/M
(Food/Mass) yang tinggi yang berarti beban BOD per MLSS yang terlalu tinggi
sehingga menyebabkan ketidakseimbangan organisme di dalam lumpur aktif.
Upaya yang sudah dilakukan saat ini adalah menurunkan nilai F/M Ratio dengan
meniadakan excess sludge untuk meningkatkan konsentrasi MLVSS di dalam
reaktor.
Gambar 4.3Indikator organisme di lumpur aktif dengan rasio F/M dan MCRT
Seperti yang telah disebutkan diatas, kondisi mikroba seperti ini juga
disebabkan nilai MCRT (Mean Cell Residence Time) pada kondisi tersebut juga
rendah, yang berakibat proses degradasi material yang kurang optimal.
4.3.5 Volume reaktorSecara teoritis, rumus sludge age reaktor aerob dengan sistem recycle (Woodard,
2001) adalah :
15
θ= Q /V(1+R)
V = Volume reaktor θc= Sludge Age R= Recycle Ratio
θc=
5340 m31924,8 m 3
day
(1+0,7)=1,6=2days
Dari hasil perhitungan tersebut, dapat dilihat bahwa dengan volume
reaktor aerob 1 sebesar 5340 m3 dan laju alir sebesar 1924.8 m3/hari mempunyai
sludge age atau sludge retention time sebesar 2 hari. Hal ini berada di bawah
standar yang berada pada range 3-14 hari agar menghasilkan biological floc yang
baik. Akibatnya, karena pertumbuhan mikroorganisme kurang maksimal dan
proses degradasi kurang optimum.
Dengan laju alir sebesar 1924.8 m3/hari, maka volume yang dibutuhkan
agar nilai sludge age yang ada berada dalam kondisi normal yaitu sebesar minimal
3 hari adalah :
V=θc (1+ R )Q
V=3 days∗1,7∗1924,8 m3/days=±7800 m3
16