Pelatihan Penyusunan Rencana Teknis Sistem Pengelolaan Air Limbah Terpusat (SPAL-T) terdiri dari beberapa modul, yaitu: Dasar-dasar Perencanaan Teknis SPAL-T, Perencanaan Teknis Unit Pelayanan, Perencanaan Teknis Unit Pengumpulan / Jaringan Perpipaan, Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah, Teknologi Pengolahan Lumpur, Konstruksi Bangunan, dan Rencana Anggaran Biaya. Masing-masing Modul terdiri atas beberapa sub-modul . Peserta pelatihan dapat memilih Modul/Sub-Modul sesuai dengan kebutuhannya masing-masing.

1. Sanitasi.Net
Sistem Pengolahan Air Limbah
Secara Fisik
Modul D:
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah
Pelatihan Perencanaan Teknis
Sistem Pengelolaan Limbah Terpusat (SPAL-T)
Juli, 2015
Rentek-D4

2. Sanitasi.Net

3. Sanitasi.Net
Sistem Pengolahan Air Limbah
• Pengolahan fisik hanya menggunakan proses secara fisik
sebagai variabel pertimbangan untuk rekayasa pemisahan dari
air dengan polutan atau zat –zat pencemar yang ada di dalam
air limbah.
• Tujuan pengolahan fisik adalah memisahkan zat yang tidak
diperlukan dari dalam air tanpa menggunakan reaksi kimia dan
reaksi biokimia.

4. Sanitasi.Net
Tahapan Pengolahan Secara Fisik
Pengapungan Penyaringan Pengendapan

5. Sanitasi.Net
Tahapan Pengolahan Secara Fisik (1)
1. Pengapungan (flotation) adalah proses memisahkan zat
padat tersuspensi atau dapat berupa cairan dari air limbah
dengan cara menaikkannya ke atas permukaan air limbah
akibat berat jenis yang lebih kecil dari air limbahnya.
– Pemisahan akan lebih efektif apabila dilakukan penambahan gelembung-
gelembung gas ke dalam fase cair, dimana gelembung tersebut akan
melekat pada zat padat tersuspensi dan mendorongnya naik ke
permukaan.
– Bahan yang dapat dipisahkan misalnya minyak dan lemak.

6. Sanitasi.Net
Tahapan Pengolahan Secara Fisik (1)
– Parameter desain yang utama untuk pengolahan ini adalah kecepatan
mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak
pengendap.
– Kelebihan proses pengolahan fisik adalah mengurangi penggunaan
energi yang dapat berpengaruh terhadap pengurangan biaya operasi
dan peralatan, mengurangi beban pengolahan, dan mengurangi resiko
rusaknya peralatan.
– Kelemahan pengolahan fisik adalah pengolahan ini hanya dapat
diterapkan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi, sedangkan
pencemar yang masih berupa zat terlarut tidak dapat diolah. Selain itu,
hasil yang akan dicapai sangat terbatas dan memerlukan waktu yang
cukup lama.

7. Sanitasi.Net
Tahapan Pengolahan Secara Fisik (2)
2. Penyaringan
– Tujuan penyaringan (screening) adalah memisahkan kotoran-
kotoran yang berupa zat padat kasar dan berukuran relative
besar yang ada dalam air limbah.
– Saringan dapat berupa kawat-kawat, kisi-kisi, kawat kasar,
maupun plat berlubang.

8. Sanitasi.Net
Tahapan Pengolahan Secara Fisik (3)
3. Pengendapan
– Pengendapan (sedimentation) adalah proses memisahkan zat
padat tersuspensi dari air limbah dengan cara
mengendapkannya.
– Proses pengendapan terjadi akibat gaya beratnya
sendiri (gaya gravitasi).
– Operasi ini sering dipakai untuk memisahkan
pasir (dalam grit chamber), dan polutan
tersuspen di (dalam bak pengendap I dan
bak pengendap II).

9. Sanitasi.Net
UNIT PENGOLAHAN FISIK
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

10. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Fisik
1. Sumur Pengumpul
2. Saringan Sampah (Screen)
3. Bak Penangkap Pasir (Grit chamber)
4. Bak Pengendap I (Primary Sedimentation)
5. Bak Pengendap II (Clarifier)

11. Sanitasi.Net
SUMUR PENGUMPUL
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

12. Sanitasi.Net
Sumur Pengumpul
• Sumur pengumpul merupakan salah satu bangunan pengolahan
pendahuluan dalam perencanaan bangunan pengolahan air
limbah.
• Sumur pengumpul dilengkapi dengan pompa yang berfungsi
untuk memompakan air limbah ke instalasi pengolahan air
limbah.
• Fungsi sumur pengumpul ini adalah untuk menampung air
limbah dari saluran air limbah (intercepting sewer) yang
kedalamannya berada di bawah permukaan instalasi
pengolahan air limbah.

13. Sanitasi.Net
Sumur Pengumpul
• Sumur pengumpul dapat dilengkapi dengan bak penangkap
lemak (oil and grease) sebelum air limbah masuk ke dalam
sumur untuk menyaring minyak dan lemak yang mungkin
masuk ke dalam sumur.
• Kriteria desain untuk sumur pengumpul yang penting adalah
waktu detensi.
• Waktu detensi air limbah berada dalam sumur tidak boleh
lebih dari 10 menit. Hal ini untuk menghindari terjadinya
pengendapan dalam sumur.

14. Sanitasi.Net
Jenis Sumur Pengumpul
• Sumur Basah
– Menggunakan pompa submersible atau suspended / motor yang
terpasang di atas level muka air di dalam sumur basah, sedangkan
bagian pompa terendam.
• Sumur Kering
– Menggunakan salah satu dari self-priming / suction lift centrifugal pump
atau pompa sumur kering/ pompa dipasang dalam kompartemen yang
terpisah dengan air yang diisap.

15. Sanitasi.Net
Sumur Pengumpul

16. Sanitasi.Net
SARINGAN SAMPAH
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

17. Sanitasi.Net
Saringan Sampah (Screen)
• Saringan sampah atau screen berfungsi untuk memisahkan zat
padat kasar atau yang berukuran besar (seperti plastik, kertas,
dedaunan, dan lain- lain) dari air limbah.
• Saringan dilengkapi dengan kawat – kawat, kisi- kisi, maupun
plat berlubang untuk menghalangi padatan yang berukuran
besar masuk ke dalam pengolahan air limbah.
• Saringan yang biasa digunakan dalam air limbah memiliki
beberapa kriteria.

18. Sanitasi.Net
Persyaratan Teknis Saringan Air Limbah
Faktor Desain
Pembersihan
Cara Manual
Pembersihan
dengan Alat
Mekanik
Kecepatan aliran lewat celah (m/dt 0,3 – 0,6 0,6 – 1
Ukuran penampang batang
Lebar (mm) 4 – 8 8 – 10
Tebal (mm) 25 – 50 50 – 75
Jarak bersih dua batang (mm) 25 – 75 10 – 50
Kemiringan thd. Horizontal (derajat) 45 – 60 75 – 85
Kehilangan tekanan lewat celah (mm) 150 150
Kehilangan tekanan Max.(cloging) (mm)
800 800

19. Sanitasi.Net
Skematik Saringan Sampah (Screen)

20. Sanitasi.Net
BAK PENANGKAP PASIR
(GRIT CHAMBER)
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

21. Sanitasi.Net
Bak Penangkap Pasir (Grit Chamber)
• Sarana ini diperlukan untuk memisahkan kandungan pasir dari
aliran air limbah, sehingga pada tahap berikutnya bahan/
material lain didalam aliran air limbah tersebut akan diproses
dengan pengolahan biologi.
– Kunci dari pemisahan ini adalah mengendapkan pasir pada pada
kecepatan horizontal, dan pasir akan mengendap.
• Kecepatan aliran dalam Grit chamber diatur sedemikian rupa
sehingga yang diendapkan hanya pasir yang relative mempunyai
spesifik grafiti yang lebih berat dari partikel lain.
– Tetapi kecepatan tersebut tidak telalu pelan sehingga bahan-bahan lain
(organik) selain pasir ikut mengendap.
– Pengaturan kecepatan tersebut berlaku pada kondisi flow minimum
maupun maksimum.

22. Sanitasi.Net
Bak Penangkap Pasir (Grit Chamber)
• Grit chamber dibagi menjadi dua kompartemen atau lebih,
untuk aliran minimum bekerja hanya satu kompartemen dan
maksimum bekerja keduanya,
• Penampang melintang Grit chamber tersebut dibuat mendekati
bentuk parabola untuk mengakomodasi setiap perubahan
debit dengan kecepatan konstant.
• Melengkapi Grit chamber dengan pengatur aliran yang disebut
control flume, yang dipasang diujung aliran.

23. Sanitasi.Net
Faktor Desain untuk Grit chamber
Faktor Rencana Kriteria Keterangan
Dimensi
Kedalaman, m
Panjang, m
Lebar, m
Rasio lebar/dalam
Rasio panjang/lebar
2 – 5
7,5 – 20
2,5 – 7
1:1 s/d 5:1
2,5:1 s/d
5:1
 Jika diperlukan untuk menangkap
pasir halus (0,21 mm), gunakan td
yang lebih lama.
 Lebar disesuaikan juga untuk
peralatan pengeruk pasir mekanik,
kalau terlalu lebar dapat
menggunakan buffle pemisah aliran
untuk mencegah aliran pendek.
Kecepatan Aliran,
m/dt
0,6 – 0.8 Di permukaan air
Waktu detensi pada
aliran puncak, menit
2 – 5
Supply udara
Liter/det.m panjang
tangki
5-12 jika menggunakan aerated Grit chamber

24. Sanitasi.Net
Skematik Grit chamber

25. Sanitasi.Net
BAK PENGENDAP I
(PRIMARY SEDIMENTATION)
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

26. Sanitasi.Net
Bak Pengendap I (Primary Sedimentation)
• Fungsi utama bak pengendap I adalah mengendapkan partikel
discrete.
• Pemisahan partikel discrete (partikel yang tidak mengelompok)
dari suspensi melalui pengendapan bebas (unhindered settling).
• Bak pengendap I juga berfungsi menurunkan BOD/COD
dalam aliran sehingga menurunkan beban pengolahan biologis
pada tahapan pengolahan berikutnya.
• Unit ini dapat mengendapkan (50-70)% padatan yang
tersuspensi (suspended solid) dan mengurangu (30-40)% BOD.

27. Sanitasi.Net
Jenis/Tipe Bak Pengendap
• Horizontal flow (aliran horizontal) yaitu dalam bentuk persegi
panjang.
• Aliran Radial (Radial flow) yaitu bak sirkular, air mengalir dari
tengah menuju pinggir.
• Aliran ke atas (Upward flow) yaitu aliran dari bawah keatas dan
biasanya bak dalam bentuk kerucut menghadap ke atas.

28. Sanitasi.Net
Jenis/Tipe Bak Pengendap
Radial Flow
Upward Flow
Horizontal Flow

29. Sanitasi.Net
Desain Kriteria Bak Pengendap
Parameter
Tipe bak pengendap
Persegi panjang Aliran Radial Aliran ke Atas
Surface loading
(Beban Permukaan)
(m3/m2 hari)
30 –45 pada
aliran maksimum
45 pada aliran
maksimum
± 30 pada aliran
maksimum
waktu detensi (jam)
2, pada aliran
maksimum
2, pada aliran
maksimum
2-3 pada aliran
maksimum
Dimensi
P/L = 4:1, dalam
1,5 m
P/L 2:1 dalam 3m
Dalam 1/6 s/d
1/10 diameter
Piramid dgn
sudut 600
Kerucut. Sudut
450
Weir over flow rate
(beban pelimpah)
(m3/m.hari)
300
V-notch weir di
sisi luar
V-notch weir di
sisi luar
Kinerja untuk SS >
100 mg/ltr
40-50%, sludge 3-
7%
50-70%, sludge
3-6,5%
65%, sludge 3-
4%

30. Sanitasi.Net
BAK PENGENDAP II
(CLARIFIER)
Perencanaan Teknis Unit Pengolahan Air Limbah

31. Sanitasi.Net
Bak Pengendap II (Clarifier)
• Fungsi unit ini adalah tempat terjadinya pemisahan
pengendapan material flocculant (hasil proses flokulasi atau
proses sintesa oleh bakteri) yaitu partikel yang mengelompok
oleh gaya saling tarik menarik (van der waals forces) menjadi
menggumpul lebih besar dan kemudian menjadi lebih berat
dan mudah mengendap.
• Perhatian khusus harus diberikan terhadap pengendapan floc
dalam bentuk MLSS (mixed liquoer suspended solid) dari proses
activated sludge atau lumpur aktif yang konsentrasinya tinggi
mencapai 5000 mg/l.
• Clarifier ini merupakan pengendapan terakhir yang disebut juga
final sedimentation.

32. Sanitasi.Net
Bak Pengendap II (Clarifier)
• Untuk desain surface loading (Q/A) digunakan 30 s/40
m3/m2.hari.
• Untuk desain yang aman harus menggunakan debit
maksimum.
• Kedalaman bak pengendap dari weir minimal adalah 3 m
dengan waktu detensi (td) 2 jam untuk aliran puncak dan jika
perhitungan menggunakan aliran rata-rata maka waktu
detensinya berkisar 4,5 s/d 6 jam.
• Besarnya beban Weir loading rate adalah sebesar 124
m3/m.hari.

33. Sanitasi.Net
Bentuk Bangunan Secondary Clarifier

34. Sanitasi.Net
Referensi
Direktorat Pengembangan Penyehatan
Lingkungan Permukiman (PPLP)
Direktorat Jenderal Cipta Karya
Kementrian Pekerjaan Umum dan
Perumahan Rakyat

35. Sanitasi.Net
Modul Perencanaan Teknis SPAL-T
Modul
A. Dasar-dasar Perenca-naan
Teknis SPAL-T
B. Unit Pelayanan
C. Unit Pengumpulan /
Jaringan Perpipaan
D. Unit Pengolahan Air
Limbah
E. Teknologi Pengolahan
Lumpur
F. Konstruksi Bangunan
G. Rencana Anggaran Biaya
Sub-Modul
D1 Perencanaan Teknis Unit
Pengolahan Air Limbah
D2 Pemilihan Lokasi IPAL
D3 Pemilihan Teknologi dan
Sistem IPAL
D4-6 Sistem Pengolahan Air
Limbah (secara Fisik,
Kimia, Biologi) - 3 Sesi
D7-8 Pengolahan (Aerobik,
Anaerobik, Gabungan dan
Kombinasi) - 2 sesi

36. Sanitasi.Net
Terimakasih
Joy Irmanputhra
AFSI
FasilitatorSanitasi.Org