Belajar › Rangkaian
R3 - Pengendap awal + biofilter aerob + pengendap akhir
Rujukan buku: Buku 3, Bab 8
Apa itu R3
R3 memakai biofilter aerob: bak berisi media (sarang tawon atau batu pecah) yang diberi udara dari blower melalui diffuser di dasar. Bakteri aerob tumbuh menempel pada media sebagai biofilm dan menguraikan bahan organik jauh lebih cepat daripada bakteri anaerobik. Biofilm yang terlepas diendapkan di pengendap akhir. Pengendap akhir pada R3 tidak meresirkulasi lumpur, berbeda dengan lumpur aktif.
Urutan unit:
- Saringan kasar -> Bak pengumpul
- -> Pengendap awal -> menyisihkan padatan agar media tidak tersumbat
- -> Biofilter aerob -> penguraian aerob pada biofilm, udara dari blower
- -> Pengendap akhir -> mengendapkan biofilm terlepas, tanpa resirkulasi
- -> Desinfeksi -> Bak ukur -> badan air penerima; lumpur ke bak pengering lumpur
Kapan cocok, kapan tidak
Cocok bila:
- lahan sempit tetapi lebih longgar daripada yang dibutuhkan lumpur aktif;
- listrik PLN stabil dan ada pihak yang menanggung tagihan;
- keluaran diharapkan jauh di bawah baku mutu, misalnya untuk badan air sensitif;
- pengelola sanggup memantau blower setiap hari tetapi tidak siap mengoperasikan lumpur aktif.
Tidak cocok bila:
- listrik sering padam lebih dari beberapa jam; biofilm aerob mati dan bak menjadi septik;
- muka air tanah dangkal dan tidak ada anggaran untuk penurunan muka air tanah (dewatering) serta beton kedap;
- tidak ada dana pengganti blower dan diffuser.
Kinerja yang diharapkan
Pengendap awal menyisihkan 30 persen BOD; biofilter aerob 80 persen dari sisanya; pengendap akhir dalam kode diberi efisiensi 92 persen. Hasilnya keluaran BOD di bawah 5 mg/L. Angka ini lebih baik daripada yang biasa dicapai biofilter di lapangan; anggap sebagai batas atas, bukan janji (lihat catatan di studi kasus). Biofilter juga menyisihkan sebagian amonia bila beban organik pada media rendah.
Kebutuhan lahan, listrik, operator
- Lahan: kecil, hampir sama dengan R1, karena biofilter lebih ringkas daripada ABR + filter anaerobik.
- Listrik: blower menyala 24 jam. Daya blower dihitung dari kebutuhan udara.
- Operator: sedang. Memeriksa blower dan saringan udaranya, memastikan gelembung merata, membuang lumpur pengendap akhir secara berkala.
Risiko
- Listrik padam atau blower rusak menghentikan proses; perlu blower cadangan.
- Diffuser tersumbat menyebabkan aerasi tidak merata dan zona mati di media.
- Bak lebih dalam daripada unit anaerobik; dasar dapat berada di bawah muka air tanah sehingga gaya angkat harus diperiksa.
Perbandingan singkat
Dibanding R1, R3 sedikit lebih murah dibangun dan jauh lebih jernih keluarannya, tetapi menukar penghematan itu dengan tagihan listrik dan perawatan mekanis. Dibanding R4, R3 lebih toleran terhadap operator yang kurang terlatih karena tidak perlu mengatur MLSS dan resirkulasi. Lihat perbandingan lima rangkaian.
Studi kasus: Griya Asri
Data baku: 300 SR, debit rata-rata 150,0 m3/hari, debit puncak 4,34 L/detik, beban BOD 60,0 kg/hari.
| Unit | Ukuran dalam (P x L x tinggi air) | Modul | BOD keluar (mg/L) |
|---|---|---|---|
| Saringan SR-01 | 1,50 x 0,40 m | 1 | 400,0 |
| Bak pengumpul BP-01 | 2,25 x 1,55 x 1,50 m | 1 | 400,0 |
| Pengendap awal PA-01 | 4,35 x 1,45 x 2,00 m | 1 | 280,0 |
| Biofilter aerob BF-01 | 4,55 x 2,70 x 2,20 m, media 1,50 m | 4 | 56,0 |
| Pengendap akhir PK-01 | 5,90 x 2,00 x 3,00 m | 1 | 4,5 |
| Desinfeksi DS-01 | 3,95 x 1,65 x 1,20 m | 1 | 4,3 |
| Bak ukur BU-01 | 1,50 x 0,80 m | 1 | 4,3 |
| Pengering lumpur PL-01 | 5,10 x 2,60 m | 3 | - |
Studi kasus
- Mutu keluaran: BOD 4,3 mg/L dan TSS 2,6 mg/L.
- Biofilter ditentukan oleh beban organik media; HRT 16,7 jam, volume media 71,3 m3.
- Kebutuhan oksigen 50,4 kg/hari, udara 1,39 m3/menit, daya blower 0,68 kW (sekitar 16 kWh/hari bila menyala terus).
- Luas lahan perlu 203,1 m2 dari 756 m2; sisa tinggi tekan 0,35 m.
- Dasar bangunan terdalam +2,35 m, 0,65 m di bawah muka air tanah: perlu pemeriksaan gaya angkat, dewatering saat pelaksanaan, waterstop, dan beton kedap.
- Biaya pekerjaan utama Rp 704.392.600, belum termasuk blower, diffuser, panel, dan listrik.
- Kriteria berstatus PERIKSA: 0.
Catatan
BOD keluar 4,3 mg/L muncul karena kode memberi pengendap akhir efisiensi tetap 92 persen yang dirancang untuk gabungan aerasi + pengendap pada lumpur aktif, lalu memakainya lagi setelah biofilter yang sudah menyisihkan 80 persen. Penyisihan BOD di pengendap akhir R3 hanya berasal dari biofilm yang mengendap, sehingga keluaran nyata akan lebih tinggi daripada 4,3 mg/L. Perlakukan angka ini sebagai batas atas kinerja sampai rumusnya ditinjau, dan jangan memakainya untuk menjanjikan mutu kepada pemberi kerja.
Rujukan
- Buku 3, Bab 8.
- Metcalf & Eddy. Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.
- Ten States Standards (Recommended Standards for Wastewater Facilities).
- Peraturan Menteri LHK No. 68 Tahun 2016.