Konsep Kesetimbangan Massa dan Aliran Hidrolik Model Completely Mixed pada Unit Pengolahan Air Limbah Industri

Abstract

Penggunaan kesetimbangan massa (massbalance) pada pengolahan air limbah untuk mengetahui konsentrasi substansi yang mengalami perubahan pada setiap unit pengolahan. Pada model reaktor Completely Mixed, nilai perpindaban substansi di dalam reaktor harus seimbang dengan jumlah sisa produsi yang dihasilkan oleh proses fisik dan kimiawi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui substansi secara detail berupa jumlah debit, padatan, dan substrat yang masuk dan keluar dari setiap unit pengolahan air limbah. Pengambilan contoh air limbah dilakukan salah satu industri di Jakarta, pada 5 titik sumber dengan sistem tercampur. Dari hasil pengukuran karakteristik fisik dan kimiawi air limbah, dua parameter yaitu Biochemical Oxygen Demand (BOD) sebesar 661 mg/L, Total Suspended Solid (TSS) sebesar 342 mg/L, serta debit sebesar 0,12 m3/detik digunakan sebagai data awal untuk analisis kesetimbangan massa. Unit pengolahan yang akan dirancang adalah bar screen, gritcbamber, sedimentasi primer, lumpur aktif sedimentasi sekunder, desinfeksi, serta unit pengolahan lumpur (thickener, digester anaerobik, sentrifugasi). Pada diagram alir kesetimbangan massa, supernatan dan lumpur diperhitungkan dengan memperhatikan aliran pada setiap unit operasi dan proses, tanpa mengacu pada waktu detensi. Dari analisis tersebut, debit aliran bawah (underflow) pada unit pengolahan lebih kecil dibandingkan aliran utama (main liquid stream), sedangkan konsentrasi TSS meningkat ketika memasuki unit pengolahan lumpur. Pengulangan (iterasi) perhitungan dibutuhkan untuk mendapatkan akurasi nilai variabel terbaik. Data yang diperoleh sangat berguna sebagai acuan dasar dalam merancang unit pengolahan air Iimbah.