2015/3/29

1

PENANGANAN LIMBAH INDUSTTRI [VAI 126]PS AGROINDUSTRI SV_UGM

Oleh :

Dr. Wagiman, STP, M. Si

ayuafif@ugm.ac.id

Program Diploma AgroindustriSekolah Vokasi

Universitas Gadjah Mada2015

Materi IV : Rotating Biological Contactors

30 Maret 2015

Rotating Biological Contactor(RBC)

• Rotating Biological Contactors, biasa disebut RBC,digunakan pada unit pengolah limbah.

• Fungsi utama bioreaktor ini adalah untukmengurangi bahan organik.

• RBC terdiri dari satu seri kontaktor berbentukcakram yang berputar dalam wadah/bejana semisirkular.

• Limbah cair dimasukkan secara teratur ke dalambejana tersebut dan cakram (kontraktor) diputarperlahan-lahan

2015/3/29

2

RBC Sebagai Pengolahan Tahap Sekunder

• Karena piringan (diameter 2-4 m) berputar maka biofilmhanya sebentar di dalam limbah

• Rotasi keluar-masuk limbah cair ---- ada variasi siklusmakan bakteri dan mikroorganisme yang membentukbiofilm

• Kecepatan putar kira-kira 1-2 rpm (lambat).

Komponen RBC

2015/3/29

3

Flow Diagram of RBC

Bagaimana Prosesnya ?Bagaimana Prosesnya ?

2015/3/29

4

Konstruksi RBC

• Detail:- size of disc- 3 to 3.7m

Length of shaft- 8 to 8.5m

Length of module- 7.6 to 8m

• PVC or plastic media is used for disc.

• Thickness of plastic media is 10 mm.

• Submergence of disc in wastewater 45 - 95% as

pre design.

• Speed of disc -: 1-2rpm (rotation per minute)

• Number of disc in module -: 4 – 6 as per design.

Konstruksi RBCKonstruksi RBC

• Hydraulic loading : 40 – 60 l/day/m²

• Organic loading : 0.05 to 0.06 l/day/m²

• Film of micro organism on disc : 3-4mm as per

characteristic of waste water.

• Power of motor : 40 kW.

• Detention time : it is a continuous process.

2015/3/29

5

Rotating Biological Contactor (RBC)

Defective RBC’s at the Easton Wastewater Treatment Plant

Rotating Biological Contactor (RBC)

Single RBC

Single disk of an RBC

2015/3/29

6

Tipe I Diameter 1,2 m, Panjang Rotor 2.7 m

Tipe 2 Diameter 2 m, Panjang Rotor 3,4 m

2015/3/29

7

Keuntungan RBC

• Operasionalnya mudah

• Konsumsi energi sedikit

• Menghasilkan lumpur sedikit

• Less Upset, High Loading Rate, Nitrification/De-nitrification, Low O&M Cost, Durable Constructions, Odorless, No Noise

Parameter Unjuk Kerja dari SistemRBC

BOD surface loading

Hydraulic loading

Stage number

G value

Diameter-berkaitan dengan luas permukaan

Kecepatan putaran

Temperature

2015/3/29

8

BOD Surface Loading

Berapa gram komponen BOD dimuatkan per hari perluas permukaan seluruh kontraktor

BOD Surface Loading yang biasa dipakai adalah 5-20g/m2/hari, rata-rata 10 g/m2/hari

A

CQLBOD

0

LBOD : BOD surface loading (g/m2/hari)

Q : Debit limbah (m3/hari)

C0 : BOD influen (ppm)

A : Luas permukaan kontraktor RBC

Hydraulic Loading

Parameter yang menunjukkan berapa volume limbah cair perhari per luas permukaan seluruh kontraktor yang diolahdengan sarana RBC (l/m2/day).

Dikarenakan parameter BOD Surface Loading lebih pentingdan utama maka parameter hydraulic loading tidak begitudiprioritaskan atau prioritasnya lebih rendah.

Akan tetapi kalau hydraulic loading terlalu besar, akanberpengaruh terhadap pembentukan mikroorganisme yanglebih cocok

2015/3/29

9

Stage Number

Apabila wadah RBC bersama rotor RBC dibagikan kebeberapa stage, karena kualitas limbah dalam setiapstage menjadi berbeda antara stage yang berada dihulu dan stage dihilir, maka jenis mikroorganismemuncul dalam setiap stage juga akan berbeda.

Keanekaragaman mikroorganisme ini akanmengakibatkan efisiensi RBC yang lebih tinggi.

Ada kalanya dalam sewadah pun ada perbedaan jenismikroorganisme dari posisi hulu ke posisi hilirtergantung pada jenis media dan hydraulic loadingnya.

G Value

G value menunjukkan kepadatan media yangdihitung sebagai volume wadah RBC per luaspermukaan kontraktor (l/m2)

G value biasa dipakai adalah 5-9 l/m2

2015/3/29

10

Diameter

Diameter yang biasa dipakai adalah 1-3.6 m.

Kalau surface area dibutuhkan cukup luas, satu RBCdengan diameter besar lebih murah daripadabeberapa RBC skala kecil, akan tetapi strukturnyaharus cukup kuat

Dari aspek stage number, kalau surface areanyasama, RBC dengan diameter lebih kecil dan panjanglebih efisien dari pada RBC dengan diameter lebihbesar dan pendek

Kecepatan Putaran

Kalau kita memutar rotor RBC lebih cepat, lebih banyakoksigen akan dipindahkan ke limbah cair dalam wadah RBCdari udara dan oksigen tersebut akan mempromosikanreaksi mikroorganisme.

Putaran yang lebih cepat akan membutuhkan listrik lebihbanyak.

Apabila kita memutar rotor terlalu cepat, pembentukanlapisan mikroorganisme akan menjadi sulit.

Kecepatan putaran rotor RBC pada umumnya ditetapkanoleh peripheral speed yang biasa dipakai adalah 15-20m/menit.

2015/3/29

11

Temperatur

Reaksi mikroorganisme dipengaruhi olehtemperatur

Temperatur RBC bisa dioperasikan dengan baikdiperkirakan 15 – 400C

Faktor-faktor Efisiensi RBCSurface Area

Kalau surface areanya lebih luas, terjadinya reaksimikroorganisme yang lebih banyak

Kapasitas memberikan oksigen terlarut

Kalau RBC mempunyai kemampuan lebih tinggi untukmemberikan oksigen ke mikroorganisme, reaksi mikroorganismemenjadi lebih berlimpah

Stage Number

Kalau stage number lebih banyak, efisiensi RBC menjadi lebihtinggi

Mass-transfer rate lapisan mikroorganisme

Kalau lapisan mikroorganisme bersifat sebagaimana mass-transfer ratenya lebih tinggi, efisiensi RBC menjadi lebih tinggi

2015/3/29

12

Media RBC: Lattice 3 Dimensi

Perbandingan RBC dan Lumpur AktifItem Comparison RBC Activated Sludge

Existence form of microorganism

Fixed film Suspended

Microbial biota Diverse Simple

Energy consumption Relatively small Relatively large

Amount of excess sludge Small Large

Stability for load fluctuation

Stable Unstable

Treated water quality Suitable for moderate quality requirement

Responsible for high quality requirement

Operation/maintenance Easy Difficult

Biomass concentration Uncontrollable Controllable

Problems often faced Clogging Bulking

Flexibility for expansion Large Small

Initial investment Advantageous for small/medium plant

Advantageous for large plant

2015/3/29

13