Pelatihan Sistem Pengelolaan Air Limbah Sistem (SPAL-S atau on-site) terdiri dari beberpa modaul, yaitu Modul (A) Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah Sistem Setempat (SPAL-S atau on-site), (B) Cubluk Kembar, (C) Tangki Septik dengan Bidang Resapan), (D) Mandi-Cuci-Kakus atau MCK, (E) Biofilter, (F) Upflow Aerobic Filter, (G) Rotating Biological Contactactor atau RBC, (H) Anaerobic Bafle Reactor, (I) Sarana Pengangkut Tinja, dan (J) Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT). Masing-masing Modul tersebut terdiri lagi dari beberapa sub-modul yang menjelaskan mengenai aspek-aspek (1) Perencanaan Teknis, (2) Pelaksanaan Konstruksi, (3) Operasional, Pemeliharaan dan Rehabilitasi, (4) Kelembagaan, Administrasi dan Keuangan, (5) Pemantauan dan Evaluasi. Peserta pelatihan dapat memilih Modul/Sub-Modul sesuai dengan kebutuhannya masing-masing.

1. Perencanaan Teknologi Pengolahan
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja
Modul J:
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja
Pelatihan Pengantar Sistem Setempat (On-Site)
Sistem Pengelolaan Air Limbah Setempat (SPAL-S)
Agustus, 2015
IPLT-J3

2. Sanitasi.Net
Pokok Bahasan
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)
Modul J1:
• Langkah
Perencanaan
dan
Komponen
IPLT
Modul J2:
• Unit
Pengolahan
Modul J3:
• Teknologi
Pengolahan
Modul J4:
• Unit
Pengolahan
Pemekatan
Modul J5
• Unit
Pengolahan
Pengeringan
Lumpur

3. Sanitasi.Net
UNIT PENGUMPUL
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)

4. Sanitasi.Net
Unit Pengumpul
Fungsi
• Unit pengumpul (tangki ekualisasi) berfungsi untuk:
– mengatur agar debit aliran lumpur yang masuk ke unit berikutnya
menjadi konstan dan tidak berfluktuasi
– menghomogenkan karakteristik lumpur tinja yang masuk ke IPLT

5. Sanitasi.Net
Unit Pengumpul
Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber
Waktu detensi td <2 Jam Metcalf & Eddy, 1991
Kecepatan Aliran V 0,3-3 m/det Qasim, 1985
Slope bak S 1:1 - Qasim, 1985
Kedalaman H 1-3* meter -
*) bila lebih dari 3 meter maka tangki ekualisasi membutuhkan pengaduk seperti aerator atau pengaduk hidrolis.

6. Sanitasi.Net
UNIT PEMISAHAN PARTIKEL
DISKRIT
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)

7. Sanitasi.Net
Unit Pemisahan Partikel Diskrit
Fungsi/Tujuan
• Menyisihkan butiran-butiran pasir yang ada di dalam air limbah
lumpur tinja sehingga dapat melindungi pompa dari kerusakan,
• Mencegah terjadinya efek clogging di dalam pipa,
• Mencegah efek cementing pada dasar unit digester dan bak
pengendapan, dan
• Mengurangi akumulasi materi inert di bak aerasi dan digester
yang dapat mengurangi volume tangki.

8. Sanitasi.Net
Unit Pemisahan Partikel Diskrit
Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber
Waktu detensi td 45-90 detik Metcalf & Eddy, 1991
Kecepatan Horizontal vh 0,24-0,4 m/detik Edward JM
Kecepatan pengendapan :
Diameter 0,2 mm
Diameter 0,15
vs
3,2-4,2
2-3
ft/menit
ft/menit
Metcalf & Eddy, 1991
Specific gravity gs 1,5-2,7 Qasim
Specific gravity material
organik 1,02 Qasim
Overflow rate debit
maksimum OR 0,021-0,023 m3/m2/detik Qasim
Jumlah grit yang disisihkan 5-200 m3/106/m6 Qasim
Headloss melalui grit hL 30-40 % Qasim
Jumlah bak minimal - 2 Unit -

9. Sanitasi.Net
UNIT PENYARINGAN
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)

10. Sanitasi.Net
Unit Penyaringan
Fungsi dan Prinsip
• Unit Saringan berfungsi untuk menghilangkan padatan/benda-
benda kasar atau kotoran yang terbawa dalam lumpur tinja
yang berasal dari mobil truk tinja.
• Prinsipnya kotoran seperti pecahan batuan plastik dan
sebagainya, yang berukuran lebih besar dari jarak bukaan
(openings) alat saringan akan tertahan di media saringan.
• Padatan atau kotoran tersebut dapat mengganggu proses
kinerja dari alat yang sedang beroperasi di bak selanjutnya

11. Sanitasi.Net
Unit Penyaringan
Persyaratan Teknis Saringan Air Limbah
Parameter Simbol
Besaran
SatuanPembersihan Cara
Manual
Pembersihan dengan Alat
Mekanik
Kecepatan aliran lewat
bukaan v 0,3 – 0,6 0,6 – 1 m/detik
Ukuran penampang batang
Lebar w 4 – 8 8 – 10 mm
Tebal l 25 – 50 50 – 75 mm
Jarak bukaan b 25 – 75 10 – 50 mm
Kemiringan thd. Horizontal α 45 – 60 75 – 85 derajat
Kehilangan tekanan lewat
bukaan
HLbukaan 150 150 mm
Kehilangan tekanan
Max.(cloging)
HLmax 800 800 mm

12. Sanitasi.Net
Unit Penyaringan
Faktor Batang Unit Bar Screen
Tipe Batang β Sumber
Persegi panjang 2,42
Syed R. Qasim, hal 161
Rectangular dengan semi rectangular pada sisi muka 1,83
Circular 1,79
Rectangular dengan semi rectangular pada sisi muka dan
belakang
1,67
Tear shape 0,67

13. Sanitasi.Net
Unit Penyaringan
Saringan Sampah Mekanik dan Konvensional
Saringan Sampah Mekanik Saringan Sampah Konvensional

14. Sanitasi.Net
UNIT PENGOLAHAN STABILISASI
Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT)

15. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Sistem Kolam
• Sistem kolam adalah sistem pengolahan yang terdiri dari
kolam-kolam yang diatur sedemikian rupa sesuai dengan
tujuan pengolahan tanpa adanya penggunaan energi listrik
ataupun peralatan mekanik.

16. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerobik
• Kolam anaerobik berfungsi untuk menguraikan kandungan zat
organik (BOD) dan padatan tersuspensi (SS) dengan cara
anaerobik atau tanpa oksigen.
Kolam Anaerobik

17. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerobik : Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan
Waktu detensi
Temp. 15-20 oC
td
2-3 hari
Temp. 20-25 oC 1-2 hari
Temp. 25-30 oC 1-2 hari
Rasio Panjang dan Lebar p:l (2-4):1 -
Rasio Talud - 1:3 -

18. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Fakultatif
• Kolam fakultatif berfungsi untuk menguraikan dan menurun-
kan konsentrasi bahan organik yang ada di dalam limbah yang
telah diolah pada kolam anaerobik.
Kolam Fakultatif

19. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Fakultatif : Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan
Waktu detensi td 20-40 hari
Efisiensi penurunan BOD η 70-90 %
Efisiensi penurunan coliform ηcoli- 60-99 %
Kedalaman kolam H 1,5-2,5 meter
Rasio panjang dan lebar p : l (2-4)-1 -
Periode pengurasan 5-10 tahun
• Kolam fakultatif mampu mengolah limbah dengan beban BOD berkisar antara (40-60) gr/m3/hari.
• Kolam fakultatif dirancang berdasarkan beban BOD maksimum per-unit luas sehingga kolam memiliki zona
aerobik dan anaerobik.
• Besarnya beban BOD pada kolam fakultatif dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini:
Beban BOD = (20 xT – 120) kg/ha/hari
T = temperatur rata-rata yang paling rendah dalam satu tahun (oC)

20. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Maturasi
Fungsi kolam maturasi yakni:
• menurunkan konsentrasi padatan tersuspensi (SS) dan BOD
yang masih tersisa didalamnya dari kolam fakultatif.
• menghilangkan mikroba patogen yang berada di dalam limbah
melalui perubahan kondisi yang berlangsung dengan cepat
serta pH yang tinggi.

21. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Maturasi
Fungsi kolam maturasi yakni:
• menurunkan konsentrasi padatan tersuspensi (SS) dan BOD
yang masih tersisa didalamnya dari kolam fakultatif.
• menghilangkan mikroba patogen yang berada di dalam limbah
melalui perubahan kondisi yang berlangsung dengan cepat
serta pH yang tinggi.

22. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Maturasi : Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan
Waktu detensi td 5-15 hari
Efisiensi penurunan BOD η >60 %
Kedalaman kolam H 1-2 meter
Rasio panjang dan lebar p : l (2-4) : 1 -
Beban BOD volumetrik (40-60) gr BOD/m3.hari
• Kolam maturasi didesain berdasarkan pada prinsip pemisahan kandungan fecal coliform.
• Selain itu, jumlah kolam yang dibutuhkan bergantung pada jumlah bakteri fecal.
• Jumlah bakteri coliform dalam lumpur tinja dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini:
Ne = Ni / [ 1 + (Kb x t) ]
Keterangan:
Ne : jumlah bakteri coliform per-100 ml efluen
Ni : jumlah bakteri coliform per-100 ml influent (jumlah yang diinginkan pada effluent berkisar antara 107-108
bakteri coliform per-100 ml
Kb : 2,6 x (1,9T-20) / hari)
T : temperatur paling dingin (oC)
t : waktu operasi

23. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerasi
• Kolam aerasi merupakan unit pengolahan berupa kolam
terbuka yang dilengkapi dengan aerator terapung.
• Tidak membutuhkan sistem resirkulasi lumpur karena tidak
ada lumpur yang perlu dikembalikan.
• Lumpur biologis dibiarkan mengendap di dasar kolam bak
sedimentasi.
• Selanjutnya lumpur dari sedimentasi akan diolah ke unit
pengering lumpur.
• Filtrat atau air hasil olahan dialirkanke badan air penerima

24. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerasi
• Untuk membantu suplai oksigen di unit aerasi diperlukan alat
aerator apung.
• Alat aerator yang dipasang harus dapat memberikan suplai
oksigen yang dibutuhkan ke seluruh unit aerasi.
• Penentuan kebutuhan tenaga dan jumlah aerator ditentukan
melalui faktor-faktor berikut ini:
– Kebutuhan oksigen
– Jangkauan (radius) pengadukan
– Jangkauan (radius) dispersi oksigen
– Jangkauan Kedalaman

25. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerasi
Kolam Aerasi

26. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Kolam Aerasi : Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan
BOD BOD 5,0 kg/m3
SS SS 20 kg/m3
VSS Loading (Volumetric loading) VSS 0,5 kgVSS/hari/m3
Solid Retention time SRT 21 Hari
Hidrolis Retention time HRT 21 hari
Ratio Panjang dan lebar p:l 2:1 -
Kedalaman h 1-6 meter

27. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Sistem Anaerobic Sludge Digester
Dengan Pengadukan
• Proses anaerobik digester membutuhkan pencampuran yang baik
antara biomass anaerob dengan air limbah, maka diperlukan sistem
pengadukan.
• Sistem Anaerobik Sludge Digester berfungsi untuk menguraikan
senyawa organik yang terdapat di lumpur tinja menggunakan
mikroba anaerobik berupa kolam tertutup dengan mixer sebagai
pengaduk.
• Unit ini harus diikuti oleh unit pengolahan aerobik sebagai
pelengkap.
• Lumpur biologis yang terbentuk dipisahkan dari air pada tahapan
selanjutnya yakni pemekatan/pemisahan padatan dan cairan.
• Lumpur biologis selanjutnya diolah di unit pengolahan lumpur.

28. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Sistem Anaerobic Sludge Digester
Tanpa Pengadukan
• Teknologi pengolahan yang digunakan adalah sistem pengolahan
Anaerobik Sludge Digester tanpa bantuan alat mekanis.
• Anaerobik Sludge Digester Non Listrik berupa kolam tertutup.
• Unit ini harus diikuti oleh unit pengolahan aerobik sebagai pelengkap.
• Lumpur biologis yang terbentuk akan dipisahkan dengan air di unit ini.
Lumpur biologis selanjutnya diolah di unit pengolahan lumpur.
• Filtrat atau air hasil olahan diolah kembali melalui unit pengolahan
cairan sebelum filtrat dibuang ke badan air penerima.
• Unit Anaerobik (tanpa bantuan oksigen) tidak menggunakan alat
pengaduk (mixer). Di unit anaerobik, lumpur mikroba akan
mengendap kebawah karena tidak ada pengadukan, sehingga bagian
bawah dasar bak dirancang berbentuk kerucut agar mudah
mengendap.
• Lumpur yang terbentuk akan mengendap ke bawah secara gravitasi.

29. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor
• Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor (SBR)
merupakan sistem pengolahan yang berfungsi untuk
menguraikan senyawa organik yang terdapat di lumpur tinja
menggunakan mikroba aerobic berupa tangki aerasi dengan
aerator apung atau diffuser.
• SBR bekerja secara batch (tidak continue) dimana aerasi dan
pengendapan berlangsung di tangki yang sama, sehingga unit ini
tidak membutuhkan unit sedimentasi.

30. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor
• Proses yang terjadi pada unit SBR:
– Pengisian (Fill). Limbah Cair baku diisikan ke dalam Tangki SBR.
– Reaksi (React). Proses Aerasi dapat dilakukan dengan menjalankan
Aerator Apung atau blower.
– Pengendapan (Settle). Selanjutnya aerator dimatikan dan terjadi proses
pengendapan. Lumpur akan memisahkan diri dengan mengendap
didasar tangki SBR dan cairan akan berada di lapisan atas.
– Pembuangan (Draw). Limbah cair hasil pengolahan akan di pompa
keluar dari Tangki SBR. Pembuangan limbah cair menggunakan alat
decanter.
• Waktu Stabilisasi.
– Sebagian lumpur yang mengendap akan dibuang.
– Sisanya dibiarkan dalam Tangki SBR untuk menguraikan senyawa
Organik-Terurai dalam Limbah Cair baku yang akan dimasukkan

31. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor
Waktu Proses Pengoperasian sistem IPLT dengan SBR:
• Pengisian (Fill) + Pereaksian (React) : 4 jam
• Pereaksian (React) : 17 jam
• Pengendapan (Draw) : 1 jam
• Waktu stabilisasi : 2 jam

32. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Aerobic Sludge Digester: Sequence Batch Reactor
• Untuk membantu suplai oksigen di unit SBR maka digunakan
alat aerator suntik berupa blower aerator yang dikombi-
nasikan dengan diffuser. Alat blower yang dipasang harus
dapat memberikan suplai oksigen yang dibutuhkan ke seluruh
unit SBR.
• Unit SBR juga menggunakan alat decanter yang berguna untuk
menyedot air atau filtrat yang sudah jernih dari padatan
lumpur. Alat ini dapat menyesuaikan dengan level muka air di
unit SBR.

33. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Oxidation Ditch
• Sistem oxidation ditch adalah extended aeration yang semula
dikembangkan berdasarkan saluran sirkular kedalaman 1 s/d
1,5 m.
• Air diputar mengikuti saluran sirkular yang cukup panjang
untuk tujuan aerasi dengan alat mekanik rotor seperti sikat
baja yang berbentuk tabung.
• Rotor diputar melalui poros (axis) horizontal dipermukaan air.
Alat aerasi ini disebut juga cage rotor.

34. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Oxidation Ditch : Kriteria Desain
Parameter Simbol Besaran Satuan
Rasio BOD dan BOD removal - 85 - 90 %
Rasio removal SS - 80 - 90 %
Rasio removal Nitrogen - 70% %
Letak aerator (pada kedalaman) - 1,0 –1,3 meter
Rasio sludge generated
(dari BOD atau SS removal)
- 75 %
Kecepatan rata-rata dalam saluran minimum vmin 0,3 m/detik
Rasio F/M 0,03 –0,15 kg BOD / hr / KgVSS
Konsentrasi lumpur dalam bak aerasi 3000 –6000 mg/L
Kriteria lainnya:
• Udara dari atmosfer menggunakan tekanan negatif dalam air untuk memutar screw
• Dilakukan resirkulasi untuk menjaga kons.MLSS dalam bak aerasi
• Perencanaan rotor meliputi ; diameter rotor, panjang rotor, jumlah & tenaga penggerak / motor
• Kebutuhan Oksigen = Kapasitas Oksigen X beban BOD
• Panjang rotor yang diperlukan = Kebutuhan O2 dalam bak dibagi dengan kapasitas oksigenasi rotor

35. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Oxidation Ditch : Kriteria Desain
Sistem Aerasi Uraian
Transfer
Efisiensi
Transfer Rate
Kg O2/Kw.jam
Sistem difuser
1.Gelembung halus
Menggunakan Pipa atau sungkup
keramik yang porous
10 – 30 1,2 – 2,0
2.Gelembung sedang Menggunakan Pipa perforated 6 – 15 1,0 – 1,6
3.Gelembung besar Menggunakan Pipa dengan orifice 4 - 8 0,6 – 1,2
Sistem mekanikal
• Radial flow 2060 Dengan diameter Impeller lebar 1,2 – 2,4
• Axial flow 300-1200 rpm Dengan diameter Propeller pendek 1,2 – 2,4
• Tubular defuser
Udara & AL dihisap kedalam pipa
untuk diaduk
7 – 10 1,2 – 1,6
• Jet Tekanan udara dan AL horizontal 10 – 25 1,2 – 2,4
• Brush rotor
Drum dilapisi sikat baja dan diputar
dengan as horizontal
1,2 – 2,4
• Submed turbin 1,0 – 1,5

36. Sanitasi.Net
Unit Pengolahan Stabilisasi
Oxidation Ditch : Kriteria Desain
Skema Proses Lumpur Aktif Sistem Parit Oksidasi (Oxidation Ditch)

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

38. 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
J1 Langkah Perencanaan dan
Komponen IPLT
J2 Unit Pengolahan
J3 Teknologi Pengolahan
J4 Unit Pengolahan Pemekatan
J5 Unit Pengolahan Pengeringan
Lumpur
J6 Pelaksanaan Konstruksi
J7 Operasi dan Pemeliharaan
J8 Kelembagaan, Adm & Keuangan
J9 Pemantauan dan Evaluasi

39. Sanitasi.Net
Terima kasih
Joy Irmanputhra
AFSI
FasilitatorSanitasi.Org