BAB 5 - Universiti Teknologi Malaysia
Transcription
BAB 5 - Universiti Teknologi Malaysia
PSZ 19:16 (Pind. 1/07) UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA DECLARATION OF THESIS / UNDERGRADUATE PROJECT PAPER AND COPYRIGHT Author’s full name : MAYZON BT ABDUL RAHMAN Date of birth : 30 MAC 1979 Title : STUDY ON THE PERFORMANCE OF EXTENDED AERATION TREATING DOMESTIC WASTE WATER Academic Session : 2009/2010 I declare that this thesis is classified as : √ CONFIDENTIAL (Contains confidential information under the Official Secret Act 1972)* RESTRICTED (Contains restricted information as specified by the organization where research was done)* OPEN ACCESS I agree that my thesis to be published as online open access (full text) I acknowledged that Universiti Teknologi Malaysia reserves the right as follows: 1. The thesis is the property of Universiti Teknologi Malaysia. 2. The Library of Universiti Teknologi Malaysia has the right to make copies for the purpose of research only. 3. The Library has the right to make copies of the thesis for academic exchange. Certified by: NOTES : 790330-07-5400 EN.MOHD NOR BIN OTHMAN Date : 30 Mac 2010 Date : 30 Mac 2010 * If the thesis is CONFIDENTAL or RESTRICTED, please attach with the letter from the organization with period and reasons for confidentiality or restriction. KEBERKESANAN KAEDAH EXTENDED AERATION DALAM MERAWAT AIR SISA DOMESTIK MAYZON BT ABDUL RAHMAN Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam Fakulti Kejuruteraan Awam Universiti Teknologi Malaysia April 2010 ii “Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam” Tandatangan :___________________________ Nama Pensyarah : En. Mohd Nor bin Othman Tarikh : 30 MAC 2010 iii “Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya” Tandatangan : ___________________________ Nama Pelajar : Mayzon binti Abdul Rahman Tarikh : 30 MAC 2010 iv DEDIKASI Kepada, Suami tercinta, anak-anak tersayang, bonda dan rakan-rakan seperjuangan yang banyak membantu, memahami perjuangan ini. Terima kasih atas jasa kalian, semoga Allah s.w.t memberkati usaha ini. Amin…. v PENGHARGAAN Alhamdulillah, syukur ke hadrat Ilahi dengan rahmat dan kurnia-Nya dapat menyiapkan laporan akhir Projek Sarjana Muda ini. Jutaan terima kasih kepada penyelia projek ini iaitu Encik Mohd Nor bin Othman, yang menjadi pendorong dan tunjuk ajar dalam menyiapkan laporan akhir ini. Terima kasih kepada pihak yang turut membantu dalam menyediakan laporan ini dan kerjasama yang diberikan daripada pihak Indah Water Konsortium Sdn.Bhd.(IWK), Alor Setar, Encik Yusni bin Yunus sebagai Pengurus Bahagian Rawatan Air Sisa. Penyelia tapak Cik Jufina bt Jamaluddin, operator sampel iaitu Encik Norhafizal bin Ghazali, Encik Nizam bin Ali dan Encik Romzi bin Salleh yang banyak membantu mendapatkan maklumat dan kerja pengambilan sampel mengikut jadual yang telah disediakan oleh Encik Yusni bin Yunus. Ucapan terima kasih juga buat Dekan Pusat Pengajian Kejuruteraan Alam Sekitar, Dr. Khairul Nizar bin Ismail yang memberikan kebenaran untuk menggunakan makmal Kejuruteraan Alam Sekitar untuk menguji sampel dari loji rawatan. Kepada Encik Nazzrey Rosmady bin Rahmat sebagai Pegawai Latihan Vokasional di Universiti Malaysia Perlis (UniMAP) telah banyak membantu semasa proses penggujian sampel dan kakitangan yang terlibat dalam menjayakan kajian ini. Kepada pihak lain yang turut terlibat dalam menjayakan kajian ini dan sehingga penghasilan laporan akhir. Semoga ianya menjadi ibadah buat anda yang membantu dan segala pengorbanan ini akan mendapat rahmat daripadaNya. Amin. vi Abstrak Kajian ini bertujuan untuk analisa keberkesanan kaedah Extended Aeration dalam loji rawatan kumbahan di kawasan sekitar Jitra di bawah penyeliaan Indah Water Konsortium (IWK) Sdn Bhd. Sebanyak lima parameter dikaji iaitu pH, COD, BOD5, SS dan Ammonia Nitrogen. Daripada penemuan-penemuan itu didapati efluen yang mengalir keluar masih dibawah kawalan. Walaubagaimanapun efluen bagi Ammonia Nitrogen lebih tinggi berbanding influen, tetapi ia masih di bawah Standards. Pengudaraan berlebihan dapat mengurangkan penghasilan enapcemar. Bagi kaedah ini ianya tidak memerlukan kawasan yang luas, tetapi proses pengudaraan lebih baik dapat mengekalkan kualiti efluen. Bagaimanapun, kos operasi untuk kaedah ini agak tinggi. vii Abstract This study aims to analyze the effectiveness of extended aeration in sewage treatment plant in areas around Jitra operated under Indah Water Konsortium (IWK). Five parameters looked into are pH, COD, BOD5 , SS and Ammonia Nitrogen. From the findings, it was found that the effluent complied with the Discharge Standard. The Ammonia Nitrogen of effluent was higher compared to influent but it was still below Standards. Extended Aeration was also found to produce less sludge, require less area, have better aeration process and easy to maintain. However, the operating cost were observed to be relatively high. viii SENARAI KANDUNGAN BAB 1 2 PERKARA MUKASURAT PENDAHULUAN 1 1.1 Pengenalan 1 1.2 Penyataan Masalah 2 1.3 Objektif Kajian 3 1.4 Skop Kajian 4 KAJIAN LITERATUR 5 2.1 Pengenalan Air Sisa 5 2.1.1 Sumber Air Sisa 6 2.1.2 Sifat-sifat Air Sisa 7 2.1.3 Tujuan Pengolahan Air Sisa 11 2.1.4 Proses Rawatan Air Sisa 11 2.2 Pengkelasan Saiz Loji Rawatan 17 2.3 Indah Water Konsortium 18 2.4 Kaedah Olahan Menggunakan Extended Aeration 19 2.4.1 Kelebihan Extended Aeration 20 2.4.2 Kelemahan Extended Aeration 21 2.5 Akta Kualiti Alam Sekitar 21 2.5.1 Tujuan Standard Efluen 21 2.5.2 Rekabentuk Yang Dikehendaki Bagi 22 Mencapai Akta Kualiti Alam Sekitar 3 METHODOLOGI 24 3.1 Pengenalan 24 3.2 Proses Perlaksaan 24 ix 4 ANALISA DATA 30 4.1 Keputusan sampel yang diambil 30 4.2 Kaedah Analisis Data 30 4.3 Analisis Data Sampel 35 4.3.1 35 Analisis Keperluan Oksigen Biokimia 0 BOD5@20 C melawwan loji kumbahan 4.3.2 Analisis Keperluan Oksigen Biokimia 35 BOD5@200C melawwan loji kumbahan 4.3.3 Analisis Keperluan Oksigen Biokimia 35 BOD5@200C melawwan loji kumbahan 4.3.4 Analisis Keperluan Oksigen Biokimia 35 0 BOD5@20 C melawwan loji kumbahan 4.3.5 5 Analisis pH 39 KESIMPULAN DAN CADANGAN 40 5.1 Kesimpulan 40 5.2 Cadangan 41 RUJUKAN LAMPIRAN 42 44 - 73 x SENARAI JADUAL NO. JADUAL TAJUK HALAMAN 2.1 Pengkelasan Saiz Loji Rawatan 17 2.2 Rekabentuk Parameter untuk Extended Aeration 19 2.3 Contoh Kandungan Kumbahan Domestik Yang 23 Belum Dirawat 2.4 Standard A dan B Kadaralir Efluen Untuk 23 Air Malaysia Akta Kualiti Alam Sekeliling 1974 4.1 Jadual pengolahan kumbahan yang ada 30 (Diluluskan selepas Januari 1999) 4.2 Ujian mengikut Standards Methods APHA 31 4.3 Nilai BOD5200C pada bulan Disember 2009 31 4.4 Nilai BOD5200C pada bulan Januari 2010 31 4.5 Nilai COD pada bulan Disember 2009 32 4.6 Nilai COD pada bulan Januari 2009 32 4.7 Nilai pepejal terampai (SS) bulan Disember 2009 32 4.8 Nilai pepejal terampai (SS) pada bulan Januari 2010 33 4.9 Nilai Ammonia Nitrogen (NH3) pada bulan Disember 2009 33 4.10 Nilai Ammonia Nitrogen (NH3) pada bulan Januari 2010 33 4.11 Nilai pH pada bulan Disember 2009 34 4.12 Nilai pH pada bulan Januari 2010 34 xi SENARAI RAJAH NO. RAJAH TAJUK HALAMAN 2.1 Komposisi kumbahan 6 2.2 Bentuk pepejal di dalam airs Sisa 9 2.3 Laluan masuk air sisa ke 11 2.4 Pam penyedut air sisa 12 2.5 Mesin pembekal udara 13 2.6 Paip pembekal udara 14 2.7 Permukaan air dalam tangki enap sekunder 14 2.8 Air sisa yang telah dirawat 15 2.9 Efluen yang terhasil 15 2.10 Efluen yang dilepaskan ke dalam longkang 15 2.11 Carta alir proses rawatan dalam kaedah Extended Aeration 16 3.1 Carta Alir Kajian 28 4.1 Carta keperluan oksigen biokimia bagi loji rawatan 35 4.2 Carta keperluan oksigen kimia bagi loji rawatan 36 4.3 Carta pepejal terampai di loji rawatan 37 4.4 Carta nitrogen ammonia bagi loji rawatan 38 4.5 Carta pH pada Disember bagi loji rawatan 39 xii SENARAI SIMBOL /SINGKATAN/ISTILAH BOD5@200C - Permintaan Oksigen Biokimia pada suhu 200C SS - Pepejal Terampai TSS - Jumlah Pepejal Terampai DS - Pepejal Terlarut COD - Permintaan Oksigen Kimia NH3 - Ammonia Nitrogen pH - Nilai keasidan, Neutral atau Kealkalian Sampel IWK - Indah Water Konsortium Sdn. Bhd APHA - American Public Health Association PE - Kesetaraan Penduduk Mn - Mangan Pb - Plumbum Cd - Cadmium MLSS - Mixed Liquor Suspended Solid % - Peratus Mg/L - Miligram per liter SBR - Penyentuh Biologi Berputar xiii RAS - Return Activated Sludge HRT - Masa penahanan hidraulik DO - Nilai oksigen terlarut dalam tangki Kg - Kilogram O2 - Oksigen DO meter - Alat mengukur MLSS Blower - Alat Peniup udara xiv SENARAI LAMPIRAN LAMPIRAN TAJUK HALAMAN LAMPIRAN A Rajah A (a) Loji Rawatan Kumbahan Pekan Baru Jitra 45 Rajah A (b) Efluen Yang Dikeluarkan Dari Loji Rawatan 45 Kumbahan Pekan Baru Jitra. Rajah A (c) Loji Rawatan Kumbahan Bandar Darulaman Jaya 45 Rajah A (d) Efluen Taman Angsana 46 Rajah A (e) Loji Rawatan Kumbahan Taman Teja 46 Rajah A (f) Penggunaan asid NH3 dalam influen dan efluen bagi 46 sampel Jabatan Alam Sekitar Rajah A (g) Sampel Loji Rawatan Kumbahan 47 Rajah A (h) Ujian pepejal terampai,spectrometer 47 Rajah A (i) Sampel BOD5 47 LAMPIRAN B 48-73 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan Pada zaman sekarang pelbagai jenis sistem pembetungan digunakan bagi memastikan proses rawatan air sisa dapat dijalankan supaya alam sekitar tidak tercemar. Loji olahan air sisa berfungsi mengolah air sisa dari sesuatu komuniti di kawasan tertentu ataupun bagi bandar tertentu. Industrial wastewaters are difficult to treat using the classical activated sludge systems. To cope with this problem the use of advanced biological treatment process, as the automated and optimally controlled discontinuous bioreactors, is recommended. Experiences obtained in laboratory and field-scale plants are presented below.(German Buitron and Ivan Moreno-Andrade,2006). Di negara kita terdapat pelbagai kaedah digunakan antaranya ialah “Oxidation Pond”, “Aerated Lagoon”, “Extended Aeration”, “Hi-Kleen”, “SBR” dan lain-lain lagi. Namun kajian ini tertumpu kepada penggunaan kaedah “Extended Aeration” dalam rawatan air sisa domestik. Kajian ini akan mengkaji sejauh mana tahap keberkesanan sistem yang dipilih iaitu Extended Aeration, sistem ini dipilih kerana daripada pemantauan yang dibuat banyak kawasan perumahan dan sekolah yang menggunakan sistem ini. Sistem ini memang popular dan banyak digunakan. 2 Sampel efluen ini diambil dan dijalankan ujikaji terhadap kandungannya. Sampel efluen yang diambil ini telah bercampur dengan air sisa yang dikeluarkan dari premis perniagaan berhampiran. Sampel efluen yang bercampur ini diambil bagi tujuan untuk menentukan samada efluen itu selamat atau tidak untuk dilepaskan ke dalam sungai yang berhampiran. Sampel influen diambil terus dari saluran masuk ke loji manakala bagi sampel efluen pula sampel airnya diambil terus dari saluran keluar efluen. Tujuan air sisa ini dirawat adalah untuk menghindari dari berlakunya jangkitan penyakit yang berbahaya selain mengelak dari berlakunya pencemaran kepada alam sekitar bagi melahirkan masyarakat yang sihat. 1.2 Penyataan Masalah Kumbahan iaitu najis pada masa dahulunya merupakan timbunan kecil yang dibuang merata-rata tanpa ada sebarang pengurusan untuk merawatnya. Tetapi kehidupan pada masa itu sebenarnya terlalu mencabar untuk memikirkan masalah yang remeh-temeh,seperti najis. Walaupun kelompok-kelompok masyarakat kian bertambah, tiada siapa pun mengambil berat tentang tabiat itu. Pelbagai masalah mulai timbul daripada zaman ke zaman, oleh itu masalah penghapusan najis memerlukan pertimbangan yang sewajarnya. Semasa zaman pertengahan di Eropah, cara pengurusan najis amat teruk sekali. Keadaan di jalan raya pada masa itu amatlah jijik. Setelah beratus-ratus ribuan maut akibat wabak bubonik dan taun, maka beberapa orang cerdik pandai telah mengambil langkah untuk mengatasi wabak penyakit ini. Akhirnya undang-undang terpaksa diluluskan bagi melarang pembuangan najis di jalanraya. Pada abad ke-19, tandas pam atau bilik air merupakan satu teknologi ciptaan baru pada era itu. Saliran pembetungan telah dibina di beberapa bandar-bandar di Eropah. Tetapi saliran itu hanya mengalirkan kumbahan yang tidak diproses terus ke sungai dan laut. Hal ini telah menimbulkan pelbagai rungutan. Akhirnya, orang arif 3 mengambil keputusan supaya ladang kumbahan perlu dibina. Arah saliran pembetungan telah diubah daripada sungai ke lubang-lubang besar yang dikorek dalam tanah. Sementara itu, di Malaysia pula mereka yang tinggal di kampung hanya menggunakan sungai-sungai atau tepi pantai sebagai pembetung. Di bandar pula, najis hanya dipindahkan oleh kudrat manusia. Selalunya kumbahan dijual kepada petani-petani kebun sayur, dimana kumbahan mentah itu dilimpahkan sahaja ke atas tanaman sebagai baja. Pada tahun 50an dan 60an barulah tandas pam diperkenalkan. Di bandar besar seperti Kuala Lumpur saliran pembetungan ke loji pengolahan pusat telah dibina atau tangki septik dibina di kawasan rumah. Maka barulah masalah pembetungan dapat dikawal apabila tangki septik diperkenalkan. Tetapi tangki septik mesti selalu dikosongkan dari masa ke semasa untuk mengelakkan daripada tangki terlalu padat, tersumbat, limpahan dan hilang keupayaan tangki. Oleh itu, mutu efluen dapat dikawal melalui pengendalian mendapan yang sesuai dan lengkap melalui sistem rawatan kumbahan. Permasalahan ini akan dapat diatasi jika kaedah merawat sisa kumbahan disalurkan ke laluan yang betul dan sistem ini berkesan atau mampu merawat sisa kumbahan agar ianya dilepaskan ke dalam sungai atau alam sekitar dengan selamat. 1.3 Objektif Kajian Objektif utama kajian ini dijalankan adalah untuk : Menganalisa keberkesanan penggunaan kaedah “Extended Aeration” dalam rawatan air sisa domestik. Menentukan kualiti efluen yang dikeluarkan daripada loji rawatan kumbahan domestik di beberapa kawasan sekitar Jitra. Mencadangkan tindakan yang perlu diambil dalam mengatasi masalah kualiti efluen. 4 1.4 Skop Kajian Skop kajian yang dijalankan merangkumi sebanyak 6 buah loji rawatan kumbahan di kawasan perumahan sekitar Jitra dan Bandar Alor Setar. Antara lokasi sampel yang diambil untuk dibuat ujikaji adalah seperti berikut:- i. Bandar DarulAman Jaya di kawasan Jalan Tanah Merah Jitra. ii. Taman Tunku Sarina ( Module 1) di Pelubang Valley. iii. Taman Bahagia II di Jalan Tanah Merah Jitra. iv. Taman Angsana di Jalan Teja 8, Jalan Changlon. v. Taman Teja di Jalan Changlon. vi. Pekan Baru Jitra Ujikaji sampel ini dijalankan di makmal untuk mendapatkan data-data berkaitan dengan sampel air yang diambil dari loji rawatan kumbahan. Ujikaji ini dijalankan bagi memastikan efluan yang dikeluarkan agar berkualiti. Dalam ujikaji ini terdapat dua jenis sampel air yang diambil untuk diuji iaitu sampel influen dan sampel efluen. Parameter yang akan dikaji sebanyak 5 parameter. Parameter ini akan diuji di Makmal Kualiti Air dan Air Sisa, Politeknik Sultan Abdul Halim Muadzam Shah(POLIMAS) dan Makmal Kualiti Alam Sekitar Universiti Malaysia Perlis dengan bantuan pensyarah akademik dan kakitangan makmal. Antara parameter-parameter yang akan diuji adalah:i. pH ii. Keperluan Oksigen Biokimia (BOD5@200C) iii. Keperluan Oksigen Kimia (COD) iv. Ammonia Nitrogen v. Pepejal Terampai (SS) Data-data yang diperolehi dianalisis bagi mendapatkan keputusan dan seterusnya membuat kesimpulan. BAB 2 KAJIAN LITERATUR 2.1 Pengenalan Sisa Pepejal Air sisa atau lebih dikenali sebagai kumbahan adalah merupakan cecair buangan dari kawasan-kawasan kediaman, industri, premis perniagaan dan sebagainya. Air sisa ini mempunyai tiga sifat utama iaitu:- 1. Sifat Fizikal 2. Sifat Kimia 3. Sifat Biologi Air sisa yang mentah biasanya mengandungi 0.1% pepejal dalam larutan dan terampai dan 99.9% adalah air tulen. Sistem pembentungan bermaksud keseluruhan system paip yang terlibat dalam mengangkut kumbahan, termasuk paip kumbahan, lurang, sambungan dan loji pembentung.(Hamidi Aziz,1999). Di dalam air sisa juga mengandungi mikroorganisma serta bahan organik dan bahan tak organik. Rajah 2.1 menunjukkan pengkelasan komposisi di dalam kumbahan. 6 KUMBAHAN 99.9% 0.1% AIR PEPEJAL 70 70 ORGANIK 70 70 ORGANIK ORGANIK ORGANIK 30 TAK ORGANIK 65 25 Protein 10 Lemak Karbohidrat Kersik Kersik Kersik Logam Logam Logam Garam Garam Garam Rajah 2.1 : Komposisi Kumbahan [Sumber: Mohd Noor Othman, Rawatan Kumbahan Dalam Iklim Panas,Ducan Mara 1994] 2.1.1 Sumber Air Sisa Seperti yang diketahui umum, air sisa biasanya berpunca dari tandas, dapur, bilik air,sinki dan sebagainya yang lazimnya dikeluarkan dari kawasan perumahan, industri dan institusi. Pada kebiasaannya sebahagian besar air sisa terhasil dari kawasan perumahan, ini kerana kawasan perumahan bilangan penduduknya banyak dan ini merupakan punca utama air sisa diperolehi. Kandungan air sisa juga bergantung kepada kepadatan penduduk di suatu kawasan perumahan. 7 Air sisa dari premis industri, serta institusi pula bergantung kepada jumlah bilangan pekerja serta masa bekerja. Air sisa dari premis ini berbeza dari kawasan perumahan, ini kerana kawasan perumahan boleh menghasilkan air sisa selama 24 jam berbanding premis yang hanya boleh menghasilkan air sisa selama 12 jam. Walau bagaimanapun air sisa dari kawasan perumahan akan menurun pada waktu malam disebabkan oleh penggunaan air yang sedikit. 2.1.2 Sifat-sifat Air Sisa Sifat-sifat air sisa boleh dibahagikan kepada tiga kategori utama. Di antaranya ialah sifat fizikal, sifat kimia dan sifat biologi. (a) Sifat Fizikal Antara sifat fizikal air sisa ialah suhu, bau dan rasa, warna, pepejal dan kekeruhan. (i) Suhu Suhu merupakan sifat fizikal yang utama dalam air sisa, ini adalah kerana suhu air dapat memberi kesan kepada kegunaan sesuatu air. Suhu juga penting kerana ia dapat memberi kesan terhadap ciri-ciri lain seperti mempercepatkan tindak balas kimia, memperkuatkan rasa dan bau, mengurangi kebolehlarutan gas dan lain-lain lagi. Di samping itu suhu yang terlalu dingin boleh mengakibatkan spesis-spesis tertentu sahaja yang dapat hidup di dalam air tersebut dan jika air yang mempunyai suhu yang tinggi pula mungkin boleh mengancam hidupan air. 8 Suhu bagi kumbahan ataupun air sisa biasanya lebih tinggi sedikit berbanding suhu air. Keterlarutan oksigen terlarut di dalam kumbahan juga bergantung kepada suhu. Jika suhu semakin tinggi maka semakin rendahlah darjah keterlarutan oksigen terlarutnya. (ii) Bau dan Rasa Bau dan rasa adalah merupakan sifat fizikal air sisa. Bau dan rasa disebabkan oleh adanya kekotoran terlarut, yang pada kebiasaanya berbentuk organik. Bau biasanya disebabkan oleh kehadiran bahan organik serta pencemaran dari industri. Air sisa yang masih segar biasanya kurang berbau jika dibandingkan dengan air sisa yang telah lama. Di samping itu juga masalah bau berpunca dari gas-gas larut, terutamanya gas hidrogen sulfida yang terhasil dari proses pencemaran anaerobik bahan organik dalam air sisa. Bagi sifat fizikal rasa pula ianya berpunca oleh kehadiran bahan tak organik seperti zink, kalium dan sebagainya. Rasa biasanya disebabkan oleh kehadiran algae. (iii) Warna Warna dalam air sisa biasanya disebabkan oleh pencemaran. Biasanya warna bagi air sisa yang masih segar berwarna keperang-perangan,berbanding air sisa yang lama iaitu berwarna kehitaman. Warna bagi air sisa biasanya disukat dengan menggunakan spektrofotometer. Warna selalunya dinyatakan dalam unit hazen iaitu nombor yang menentukan keperangan warna air. (iv) Pepejal Terdapat berbagai jenis pepejal dalam air sisa, pepejal jumlah (TSS) ini terbahagi kepada dua bentuk yang utama di antaranya ialah pepejal terampai (SS) dan pepejal terlarut (DS). Di dalam pepejal terampai terdapat dua jenis iaitu pepejal yang boleh 9 mendap seperti bahan organik dan pepejal yang tidak boleh mendap seperti pepejal berminyak. Rajah 2.2 menunjukkan bentuk-bentuk pepejal yang biasa. Rajah 2.2: Bentuk Pepejal Di Dalam Air Sisa (b) Sifat Kimia Sifat-sifat kimia air sisa tidak boleh dilihat oleh mata kasar, tidak boleh dirasa ataupun dihidu. Antara sifat-sifat kimia air sisa ialah :i. pH ii. Nitrogen iii. Klorida iv. Bahan-bahan Organik (i) pH pH adalah merupakan sifat utama bagi air sisa. Nilai pH bagi air sisa yang biasa ialah neutral. Pada kebiasaanya pH bagi air sisa yang segar melebihi sedikit dari 7. Setelah air sisa mengalami proses anaerobik nilai pH tadi akan menjadi sedikit berasid. Nilai pH air sisa yang diperlukan oleh kebanyakkan loji olahan air sisa biasanya berada pada paras lebih kurang neutral. 10 (ii) Nitrogen Nitrogen adalah merupakan elemen yang penting, ini kerana tindak balas biologi hanya akan berjalan dengan adanya nitrogen yang mencukupi. Ia juga merupakan sumber nutrien kepada pengoksidaan kumbahan. Kumbahan yang segar biasanya mengandungi 30 hingga 50 mg/l nitrogen ammonia. Nitrat yang rendah bermakna kumbahan telah diolah. (iii) Klorida Sebahagian besar klorida dalam air sisa berpunca dari urea, iaitu dalam bentuk Natrium klorida dalam air kencing. (iv) Bahan-bahan Organik Terdapat juga bahan-bahan organik di dalam air sisa. Ini termasuklah Hidrokarbon, minyak dan gris, keperluan Oksigen Biokimia (BOD) dan keperluan Kimia (COD). BOD dan COD adalah bahan organik yang terpenting. BOD merupakan parameter yang terpenting dalam proses rawatan air sisa dan ia merupakan petunjuk utama tahap pencemaran sesuatu air. Prinsip BOD ialah bakteria menggunakan oksigen untuk menguraikan bahan organik secara semulajadi. BOD dilakukan selama 5 hari. COD juga adalah merupakan parameter air sisa yang sangat penting . Ia menggunakan prinsip penguraian bahan organik menggunakan satu agen kimia yang kuat dan bukan melalui pengoksidaan secara semulajadi seperti BOD. COD dilakukan selama 2 jam. 11 2.1.3 Tujuan Mengolah Air Sisa Air sisa perlulah dirawat terlebih dahulu sebelum dibuang ke dalam sungai bagi tujuan : Menghindarkan pencemaran air permukaan dan air bumi Menghindari penyebaran penyakit berjangkit yang disebabkan oleh organism organisma di dalam air sisa. Mengurus air dengan sempurna. 2.1.4 Proses Rawatan Air Sisa Pada peringkat permulaan air sisa yang dikeluarkan daripada pembentung dari setiap rumah akan dikumpulkan dan kemudiannya air sisa itu disalurkan melalui paip tanah liat ke loji rawatan kumbahan. Rajah 2.3 menunjukkan air sisa yang masuk ke dalam loji rawatan kumbahan. Rajah 2.3 : Laluan masuk air sisa ke dalam loji rawatan kumbahan. Sebelum air sisa dirawat, air sisa yang memasuki loji tadi akan ke penyaring kasar yang berdiameter lebih kurang 1.0 cm. Tujuan utama air sisa ini dialirkan ke panyaring adalah untuk menapis semua pepejal-pepejal kasar yang terapung seperti 12 3 najis, kain buruk, pepejal-pepejal yang kecil seperti kertas dan sebagainya ini bagi mengelakkan peralatan seperti pam dan lain-lain daripada rosak. Selepas air sisa melalui penyaring, kemudiannya akan disedut oleh pam yang beroperasi secara automatik mengikut masa yang telah ditetapkan ke dalam tangki enap primer. Rajah 2.4 menunjukkan sebuah pam yang diletakkan berhampiran dengan laluan masuk air sisa. Rajah 2.4: Pam penyedut air sisa. Pada tangki enap primer ini, air sisa tadi akan ditahan selama 2 hingga 8 jam. Tangki ini berfungsi untuk memendapkan bahan-bahan sisa yang kasar. Kemudian air sisa daripada tangki enap primer ini akan disalurkan ke tangki pengudaraan. Di dalam tangki pengudaraan ini air sisa tadi akan ditahan selama 18 hingga 24 jam. Terdapat satu parameter yang penting dalam tangki ini iaitu likuor campuran pepejal terampai (MLSS). MLSS ini adalah kandungan pepejal terampai dalam tangki pengudaraan yang terdiri dari kandungan air sisa serta kandungan enapcemar kembali. Kandungan MLSS ini perlulah dikekalkan dalam tangki pengudaraan supaya mikroorganisma dapat bertindak balas dengan bahan organik. Pada kebiasaannya bahan-bahan yang terdapat di dalam air sisa ini dirawat dengan membekalkan oksigen supaya bakteria yang aktif akan 13 3 terhasil dan terampai bersama air sisa. Persamaan umum bagi proses penghadaman oleh bakteria ialah:- Bahan organik + O2 Bakteria CO2 + H2O Di dalam tangki pengudaraan ini udara akan dipam masuk setiap 4 jam. Rajah 2.5 menunjukkan mesin yang digunakan untuk mengepam udara masuk ke dalam tangki pengudaraan. Rajah 2.5: Mesin pembekal udara. Walaupun tangki pengudaraan ini ditutup sepenuhnya tetapi terdapat ruangruang yang dibuat khusus untuk pembekalan udara dan penyelenggaraan paip pembekal udara. Rajah 2.6 menunjukkan paip-paip yang dimasukkan ke dalam tangki pengudaraan. 14 3 Rajah 2.6: Paip pembekal udara. Air dari tangki pengudaraan tadi akan disalurkan ke dalam tangki enap sekunder di mana enapcemar akan dienapkan dalam masa tahanan tidak kurang dari 2 jam. Rajah 2.7 menunjukkan permukaan air sisa dalam tangki enap sekunder. Rajah 2.7 : Permukaan air dalam tangki enap sekunder. Di dalam tangki ini terdapat pam yang digunakan untuk menyedut lebih kurang 90% bahan enapcemar yang mengandugi bakteria yang muda ke dalam tangki pengudaraan. Ini bagi mengekalkan kandungan MLSS dalam tangki pengudaraan. Lebih kurang 10% daripada bahan enapcemar di dalam tangki akan dibuang dan di permukaan atas enapcemar adalah lapisan supernatan yang jernih dan bersih. Supernatan dari tangki enap sekunder ini akan dialirkan ke titik pelepasan. Rajah 2.8 dan Rajah 2.9 menunjukkan air sisa yang telah dirawat manakala Rajah 2.10 menunjukkan efluen yang 15 3 terhasil dan dialirkan ke dalam longkang dan Rajah 2.11 menunjukkan carta alir dalam proses rawatan air sisa kaedah Extended Aeration. Rajah 2.8: Air sisa yang telah dirawat. Rajah 2.9: Efluen yang terhasil. Rajah 2.10: Efluen yang dilepaskan ke dalam longkang. 16 Rajah 2.11 Carta alir proses rawatan dalam kaedah Extended Aeration. 17 2.2 Pengkelassan Saiz Loji Rawatan Loji rawatan najis yang dikelaskan selaras dengan jumlah penduduk. Jadual 2.1 menunjukkan pengkelasan saiz loji rawatan. Jadual 2.1: Pengkelasan Saiz Loji Rawatan Pengkelasan PE Kelas 1 6 – 150 Kelas 2 151 – 2000 Kelas 3 2001 – 5000 Kelas 4 5001 – 10000 Kelas 5 10001 – 100000 Kelas 6 > 100000 18 3 2.2 Indah Water Konsortium Indah Water Konsortium Sdn. Bhd. (IWK) adalah sebuah syarikat pembentungan najis, dengan sepenuhnya bersetuju untuk membangunkan sistem pembentungan ini untuk semua rakyat. Ini akan membantu kepada pemeliharaan sumber air negeri, menjaga kesihatan orang awam, membekalkan kebersihan dan menyelamatkan persekitaran. Pada tahun 1994, IWK telah menswastakan sistem perkhidmatan pembentungan najis di setiap negeri dengan kerajaan persekutuan. Sistem pembentungan sebelum ini adalah di bawah tanggungjawab kuasa setempat, selepas itu IWK telah menguasai perkhidmatan sistem pembentungan najis dari kerajaan setempat ke semua kawasan kecuali Sabah, Sarawak, Kelantan dan Johor Bahru. Seperti yang kita ketahui perkhidmatan pembetungan di Malaysia adalah merupakan sebahagian besar disediakan oleh Indah Water Konsortium. Indah Water juga menyelenggara dan mengendalikan loji rawatan kumbahan awam dan bertanggungjawab menyelia rangkaian paip pembetung awam yang menyambungkan premis-premis terus ke loji-loji rawatan kumbahan. Selain itu, Indah Water Konsortium juga melupuskan enapcemar bagi memastikan kebersihan alam sekitar mengikut garis panduan yang ditetapkan oleh Jabatan Perkhidmatan Pembetungan dan Jabatan Alam Sekitar. 19 2 .4 Kaedah Olahan Menggunakan Extended Aeration Kaedah Extended Aeration adalah merupakan salah satu daripada proses rawatan air sisa. Extended Aeration mempunyai proses yang sama dengan proses enap cemar aktif yang biasa. Sistem ini memberikan kepekatan MLSS yang tersingkir kadar pengepaman „Return Activated Sludge‟(RAS) yang tinggi dan sisa enapcemar yang rendah. Ia juga menggabungkan campuran reaktor yang lengkap. Hasil yang diperolehi dari penahanan hidraulik yang lama adalah membolehkan loji untuk beroperasi dengan lebih berkesan. Jadual 2.2 menunjukkan rekabentuk parameter untuk Extended Aeration. Jadual 2.2: Rekabentuk Parameter untuk Extended Aeration Huraian Unit Bilangan minimum untuk tangki Kriteria Rekabentuk 2 pengudaraan 0.05 – 0.1 Nisbah Masa penahanan hidraulik (HRT) Jam 18 – 24 Keperluan oksigen KgO2/kgBOD5 1.6 – 2.0 (MLSS) Mg/l 2.500 – 5.000 Nilai oksigen terlarut dalam tangki (DO) Mg/l 2.0 Menurut penyelia loji rawatan atau tapak yang dilawati iaitu Jufina Jamaluddin (2009) “Untuk memastikan loji kumbahan berada di dalam keadaan baik, pemeriksaan dan pengawasan yang efisen amat penting”. Apabila keputusan loji menunjukkan kegagalan beberapa perkara perlu dikaji semula merujuk kepada parameter yang gagal, sebagai contoh loji pengudaraan bagi Extended Aeration, setiap bahagian dalam kaedah ini seperti tangki pengudaraan, tangki mendakkan mesti dibuat pemeriksaan setiap kali lawatan tapak diadakan kerana salah satu kegagalan keputusan parameter seperti Keperluan Oksigen Kimia (BOD), Jumlah Pepejal Terampai (TSS) adalah disebabkan kurangnya pengawasan oleh pihak penyelia. 20 3 Bagi tangki pengudaraan, ianya perlulah mencukupi proses pengudaraannya, jika pengudaraan berlebihan juga memberi kesan kepada effluen iaitu menyebabkan kandungan TSS tinggi dan pembaziran tenaga elektrik. Enapcemar yang bewarna kekeruhan atau coklat terang menunjukkan proses berlaku dengan baik jika sebaliknya maka perlu diambil tindakan segera iaitu dengan mencari punca berlakunya keadaan ini. Keadaan ini berlaku mungkin disebabkan oleh „blower‟ tidak berfungsi dengan baik atau ianya mengalami kerosakan. Ianya amat penting dalam memastikan proses tangki pengudaraan beroperasi atau bekerja dan kandungan Mixed Liqiour Suspended Solid (MLSS) perlu diberi perhatian kerana kandungan MLSS yang tinggi dan rendah juga memberi kesan kepada effluen. Bilangan bakteria yang tinggi dalam tangki pengudaraan menunjukkan nilai MLSS yang tinggi, MLSS adalah petunjuk kepada kandungan bakteria ini membolehkan bakteria memakan lebih banyak pepejal bahan organik dan sudah pasti akan menghasilkan effluent yang berkualiti tinggi. Kandungan MLSS boleh di ukur menggunakan „DO meter‟ dan kebiasanya melebihi 1500mg/l.(Modul Kursus Asas Operator Loji Pembentungan, Dr. Assarina Chan,2007). Sekiranya MLSS kurang atau terlalu cair ianya mungkin disebabkan pengudaraan berlebihan maka perlu disetkan semula operasi „blower‟nya. Sekiranya MLSS terlalu tinggi maka pepejal yang termendak di dalam tangki mendakan perlu di keluarkan samaada di hantar semula ke tangki pengudaraan atau di hantar ke tangki simpanan pepejal untuk dipam ke lori tangki. 2.4.1 Kelebihan Extended Aeration Masa pengudaraan lebih lama. Proses pengudaraan lebih sempurna. Enapcemar yang terhasil kurang. Tidak perlu tanah yang luas untuk kawasan loji. Berkesan untuk pastikan kualiti efluen. Kerja penyenggaraan lebih mudah berbanding kaedah lain Rekabentuk loji yang lebih selamat. 21 2.4.2 2.5 Kelemahan Exteded Aeration Kos pengendalian yang tinggi. Tidak dapat beroperasi sekiranya bekalan elektrik terputus. Akta Kualiti Alam Sekitar Akta Kualiti Alam Sekitar 1974, mula dikuatkuasakan pada 1 April 1988. Akta Kualiti Alam Sekitar ini berkaitan dengan udara bersih, kumbahan, efluen industri dan juga bahan-bahan buangan kilang. Penguatkuasaan dibuat oleh Jabatan Alam Sekitar. Peraturan Kualiti Alam Sekitar (kumbahan dan efluen perindustrian 1979) di kuatkuasakan pada 1 Jun 1979. Dalam akta ini mewajibkan semua kilang, perumahan dan premis perniagaan menyediakan satu sistem kumbahan berpusat. 2.5.1 Tujuan Standard Efluen Standard efluen yang dikeluarkan dari loji rawatan kumbahan digunakan bagi mengatur pembuangan efluen kepada air penerima. Aturan yang dibuat ini akan melindungi air penerima dan ekosistem hidupan air, dan juga akan melindungi kesihatan orang ramai daripada kesan bahaya dari kumbahan yang belum dirawat. Pemantauan Efluen terhadap bahan-bahan pencemar yang terkandung di dalam enapcemar perlu diteliti untuk memudahkan rawatan enapcemar serta mengkaji kesan efluen atau enapcemar yang telah dirawat terhadap alam sekitar. Terdapat dua standard efluen yang telah ditetapkan iaitu standard A dan standard B. Standard A untuk efluen yang dilepaskan ke sungai yang akan bercampur dengan air penerima yang mana akan digunakan sebagai air mentah untuk proses rawatan air minuman. Manakala bagi standard B pula untuk efluen yang dilepaskan masuk selain dari ke kawasan tadahan. 22 3 2.5.2 Rekabentuk yang dikehendaki bagi mencapai Akta Kualiti Alam Sekitar. Dalam menghasilkan efluen yang menepati standard yang telah ditetapkan, perkara yang perlu di ambil kira ialah rekabentuk. Ini adalah kerana rekabentuk yang bersesuaian dapat memastikan piawaian efluen sesuai dengan loji. (a) Tujuan Rekabentuk Tujuan rekabentuk yang dikehendaki adalah untuk memastikan piawaian efluen sesuai di bawah operasi biasa untuk loji rawatan najis. Loji rawatan najis di rekabentuk supaya sesuai dengan kualiti biasa bagi efluen. Kualiti untuk efluen dari loji rawatan najis akan menyimpang dari purata yang sesuai kepada keadaan semulajadi yang berubah–ubah dalam aliran dan beban untuk tangki. Rekabentuk untuk parameter efluen hendaklah kurang dari piawaian yang dikehendaki bagi memastikan tangki itu beroperasi. (b) Nilai Rekabentuk Untuk memastikan piawaian efluen dipatuhi, semua loji rawatan akan direkabentuk untuk menunjukkan efluen akhir memperolehi BOD5 dan SS kurang daripada atau sama dengan nilai purata. Jadual 2.3 menunjukkan contoh kandungan kumbahan domestik yang belum dirawat dan jadual 2.4 menunjukkan standard A dan B kadaralir efluen untuk air di Malaysia Akta Kualiti Alam Sekeliling 1974. 23 Jadual 2.3: Contoh Kandungan Kumbahan Domestik Yang Belum Dirawat Unsur (mg/l) Kuat Sederhana Lemah 350 220 100 400 250 110 Nitrat 0 0 0 Klorida 100 50 30 Jumlah Pepejal Terampai Keperluan Biokimia Oksigen , 5- day, 20C ( BOD5, 20C ) Jadual 2.4: Standard A dan B Kadaralir Efluen Untuk Air Malaysia Akta Kualiti Alam Sekeliling 1974 Parameter Maksimum Standard A Standard B 6.0 – 9.0 5.5 – 9.0 BOD5 pada 20C 20 50 Pepejal Terampai 50 100 COD 120 200 Nitrogen Ammonia 50 50 pH ( Unit ) BAB 3 METHODOLOGI 3.1 Pengenalan Dalam menjalankan projek ini, beberapa kaedah perlaksanaan telah digunakan. Secara amnya kaedah perlaksanaan yang digunakan bagi menjalankan projek ini terbahagi kepada beberapa peringkat iaitu, peringkat awalan, peringkat pengumpulan data, peringkat tinjauan, peringkat lawatan, peringkat pengambilan sampel air sisa dan peringkat ujikaji data. 3.2 Proses Perlaksaan (i) Peringkat awalan Dalam peringkat ini pemilihan untuk tajuk pra-projek ini dibuat. Setelah tajuk ditetapkan, perbincangan dibuat untuk mengenalpasti objektif dan skop kajian. Selain itu, meminta kebenaran daripada Indah Water Konsortium cawangan Alor Setar di Alor Setar, Kedah. Untuk membuat kajian tentang proses rawatan air sisa di loji rawatan kumbahan yang menggunakan kaedah Extended Aeration. 25 3 (ii) Peringkat pengumpulan data Dalam peringkat pengumpulan data ini, aktiviti pencarian maklumat yang berkaitan dengan kaedah Extended Aeration serta proses rawatan air dijalankan. Disamping itu juga segala maklumat yang diperolehi daripada temubual, buku- buku rujukan, internet, risalah yang berkaitan dengan IWK juga dikumpul. (iii) Temubual Menemubual kakitangan IWK yang bertanggung jawap dalam mengawasi loji kumbahan dan serba sedikit tentang kaedah Extended Aeration iaitu En. Yusni Yusof selaku pengurus air dan rawatan IWK Alor Setar. Selain itu Cik Jufina Bt Jamaluddin, sebagai Penyelia loji rawatan dan Encik Yin Thin Poh sebagai Eksekutif Rawatan yang dipilih sebagai loji untuk kajian yang akan dijalankan. (iv) Peringkat Tinjauan Dalam peringkat ini tinjauan dibuat ke enam-enam buah loji rawatan kumbahan untuk mendapatkan gambaran berkaitan maklumat dengan jumlah Keserataan Penduduk (PE) bagi loji berkenaan. Kadar PE pada tahap 200 sehingga 10000 telah dipilih atas cadangan daripada penyelia berdasarkan kelompok dan aktiviti penduduk di sekitar taman yang telah dipilih. (vi) Peringkat Lawatan Bagi memulakan lawatan ke loji rawatan kumbahan dibuat bagi tujuan pengambilan sampel air untuk dijalankan ujikaji ke atas sampel itu. Dalam kerja ini enam lokasi telah dipilih untuk pengambilan sampel air, antara lokasi yang dipilih ialah 26 3 loji kumbahan di Pekan Jitra Baru,Taman Bahagia 2, Taman Teja,Taman Tunku Sarina,Taman Angsana dan loji kumbahan di Bandar Darulaman Jaya. Keenam-enam loji ini menggunakan kaedah Extended Aeration. (vii) Peringkat Pengambilan Sampel Air Sisa Dalam peringkat pengambilan sampel air sisa ini, bagi loji kumbahan di Bandar DarulAman Jaya, Taman Tunku Sarina (Module 1), Taman Bahagia II, Taman Angsana, Taman Teja dan Pekan Baru Jitra pengambilan sampel influen dan efluen akan diambil. Sampel efluen yang bercampur dengan air longkang tidak akan diambil, ianya perlu dipastikan agar ianya tidak bercampur supaya tidak memberi kesan kepada keputusan sampel nanti. Setiap loji sebanyak 1000ml sampel influen dan 1000ml efluen akan diambil setiap bulan. Jadi setiap loji akan mewakili 2botol ini memenuhi keperluan ujikaji terhadap keempat-empat parameter yang akan diuji terutamanya Keperluan Oksigen Biokimia (BOD5@200C). (viii) Peringkat Ujikaji Dalam peringkat ini pula, ujikaji sampel air yang telah diambil dari loji kumbahan perlulah dibuat. Tujuan ujikaji ini dibuat adalah untuk menentukan sifat-sifat air sisa. Di antara ujikaji yang dibuat adalah ujikaji pH, Keperluan Oksigen Biokimia (BOD5@200C), Keperluan Oksigen Kimia(COD), Pepejal Terampai (SS) dan Ammonia Nitrogen. Peralatan ujikaji ini dibuat di dua makmal ujikaji iaitu Makmal Kualiti Alam Sekitar Universiti Malaysia Perlis di bawah pengawasan En Nazri b. Ahmad dan Makmal Kualiti Air&Air Sisa adalah dibawah pengawasan ketua makmal Kualiti Air&Air Sisa Politeknik Sultan Abdul Halim Muadzam Shah(POLIMAS) iaitu En. Nazmi Ismail dan Pembantu Makmal Kualiti Air Pn. Wan Khadijah Bt Ahmad. Sampel diambil daripada loji rawatan bermula pada awal bulan Disember 2009 dan pada awal bulan Januari 2010. Peringkat perlaksanaan ini mengikut prosedur biasa seperti mana 27 23 yang digunakan di makmal dalam menguji parameter-parameter tersebut. Prosedur perlaksaan akan diterangkan lebih terperinci dalam Bab 4 Analisis Data. (ix) Hasil Jangkaan Dapatan hasil ujikaji ini dijangkakan agar memenuhi pelepasan tahap selamat terhadap alam sekitar agar keberkesanan penggunaan kaedah “Extended Aeration” dalam rawatan air sisa domestik ini terkawal dan dapat memenuhi kualiti efluen yang dikeluarkan daripada loji rawatan kumbahan domestik di beberapa kawasan sekitar Jitra. Namun jika ada atau terdapat sebarang kegagalan terhadap keputusan ujikaji ini akan diusurkan didalam cadangan kelak. 28 3 PEMILIHAN TAJUK PERBINCANGAN TAJUK, MENGENALPASTI OBJEKTIF DAN SKOP KAJIAN PEMILIHAN TAJUK DAN KELULUSAN TAJUK OLEH PENYELIA TEMURAMAH ATAU SESI TEMUBUAL BERSAMA PIHAK IWK SESI TINJAUAN BERKAITAN POPULASI PENDUDUK IAITU MEMILIH KESETARAAN PENDUDUK(PE) BAGI KAWASAN YANG DIPILIH PERINGKAT LAWATAN LOJI PENGAMBILAN SAMPEL HASIL UJIKAJI Rajah 3.1 : Carta Alir Kajian BAB 4 ANALISA DATA 4.0 Pengenalan Kajian terhadap kualiti air sisa domestik bagi 6 buah loji rawatan air di sekitar kawasan Alor Setar dan Jitra telah dianalisis. Sampel loji kawasan ini diambil dan dibuat rawatan terhadap air sisa yang dialirkan tetapi hasil perolehan daripada sistem atau kaedah yang digunakan didapati masih belum berada pada tahap yang ditetapkan oleh piawaian. Walau bagaimanapun, air sisa yang dialirkan tidaklah menyebabkan kualiti alam sekitar berada pada tahap yang menjejaskan tetapi bak kata pepatah “ MENCEGAH LEBIH BAIK DARI MERUBATI”. 4.1 Ujian Makmal. Eksperimen sampel telah diambil dari loji kumbahan. Tujuan eksperimen ini adalah untuk menentukan kualiti air sisa. Antara parameter yang di kaji adalah pH, keperluan oksigen biokimia (BOD5@200C), keperluan oksigen kimia(COD), pepejal terampai (SS) dan Ammonia Nitrogen. Peralatan eksperimen ini dibuat di Makmal Kualiti Alam Sekitar Universiti Malaysia Perlis, di bawah pengawasan En Nazri b. Ahmad dan Makmal Kualiti Air dan air sisa Politeknik Sultan Abdul Halim Muadzam Shah(POLIMAS). 30 3 Jadual 4.1 Jadual Pengolahan Kumbahan Yang Ada (Diluluskan selepas Januari 1999) No. 1. 2. 3. 4. 4.1 Parameter Unit BOD5 at 20 O C COD Suspended Solid Nitrogen Ammonia mg/L mg/L mg/L mg/L Standard A 20 120 50 50 B 50 200 100 50 Keputusan sampel yang diambil Hasil daripada kajian yang dilakukan dan menjalankan ujian sampel air sisa kumbahan di Makmal Kajian Alam Sekitar, Universiti Malaysia Perlis, untuk menguji dan menganalisis nilai kandungan kimianya. Parameter diuji adalah daripada standard B. Antara parameter yang dianalisis adalah seperti pH, Keperluan Oksigen kimia (COD), Permintaan oksigen Biokimia (BOD5), Pepejal Terampai (SS) dan Ammonia Nitrogen(NH3). 4.2 Kaedah Analisis Data Dalam kajian ini, analisis parameter dalam air sisa kumbahan. Eksperimeneksperimen itu diukur mengikut kaedah Standard Methods APHA seperti berikut Jadual 4.2. 31 Jadual 4.2: Ujian mengikut Standard Methods APHA Bil. Parameter 1. 2. 3. 4. 5. O BOD5 at 20 C COD Suspended Solid Ph Nitrogen Ammonia Unit Standard Method mg/L mg/L mg/L mg/L APHA APHA APHA APHA APHA 5210B 5220B 2540D 4500-H 4500-NH3(B&C) Jadual 4.3: Nilai BOD520 0 C pada bulan Disember 2009 Keperluan Oksigen Biokimia (BOD 5 20 0 C) Disember 2009 Tarikh Influen (mg/l) Bulan Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 PE Ambil Sampel 9250 4550 12-Dec-10 1264 769 1500 237 11-Dec-10 4-Dec-10 6-Dec-10 5-Dec-10 14-Dec-10 Efluen (mg/l) 1 2 Purata 1 2 Purata 57 30 57 35 57 32.5 11 13 11 18 11 15.5 47 36 46 46 45 36 46 43 46 36 46 44.5 25 19 28 15 15 17 20 8 20 18 24 11.5 Jadual 4.4: Nilai BOD520 0 C pada bulan Januari 2010 Keperluan Oksigen Biokimia (BOD 5 20 0 C) Bulan Januari 2010 Tarikh Influen (mg/l) Efluen (mg/l) PE Ambil Loji/Sampel Purata 1 1 2 2 Purata Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 9250 4550 1264 769 1500 237 12-Jan-10 4-Jan-10 11-Jan-10 6-Jan-10 5-Jan-10 14-Jan-10 55 28 25 28 35 48 50 28 21 42 36 44 52.5 28 23 35 35.5 46 16 17 26 18 27 16 16 17 26 18 27 16 11 15 20 16 24 10 32 3 Jadual 4.5: Nilai COD pada bulan Disember 2009 Keperluan Oksigen Kimia (COD) Disember 2009 Tarikh Influen (mg/l) Efluen (mg/l) Bulan Loji/Sampel PE Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 9250 4550 1264 769 1500 237 Ambil Sampel 12-Dec-10 4-Dec-10 11-Dec-10 6-Dec-10 5-Dec-10 14-Dec-10 1 2 175 318 207 298 344 273 175 318 207 298 344 273 Purata 175 318 207 298 344 273 1 2 67 83 51 54 78 67 Purata 67 83 51 54 78 67 67 83 51 54 78 67 Jadual 4.6: Nilai COD pada bulan Januari 2010 Bulan Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 Keperluan Oksigen Kimia (COD) Januari 2010 Tarikh Influen (mg/l) PE Ambil Sampel 9250 4550 1264 769 1500 237 12-Jan-10 4-Jan-10 11-Jan-10 6-Jan-10 5-Jan-10 14-Jan-10 Efluen (mg/l) 1 2 Purata 1 2 Purata 178 303 205 300 321 268 178 303 205 300 321 268 178 303 205 300 321 268 75 77 44 61 69 75 75 77 44 61 69 75 75 77 44 61 69 75 Jadual 4.7: Nilai Pepejal Terampai (SS) pada bulan Disember 2009 Pepejal Terampai (SS) Disember 2009 Tarikh Influen (mg/l) Bulan Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 PE Ambil Sampel 9250 4550 1264 769 1500 237 12-Dec-10 4-Dec-10 11-Dec-10 6-Dec-10 5-Dec-10 14-Dec-10 Efluen (mg/l) 1 2 Purata 1 2 Purata 350 140 120 98 122 216 364 158 124 102 119 250 357 149 122 100 121 233 20 45 25 30 30 15 18 43 35 42 36 25 19 44 30 36 33 20 33 Jadual 4.8: Nilai Pepejal Terampai (SS) pada bulan Januari 2010 Bulan Loji/Sampel PE Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 9250 4550 1264 769 1500 237 Pepejal Terampai (SS) Januari 2010 Tarikh Influen (mg/l) Efluen (mg/l) Ambil Sampel 12-Jan-10 4-Jan-10 11-Jan-10 6-Jan-10 5-Jan-10 14-Jan-10 1 2 350 138 101 110 100 206 364 151 121 102 120 240 Purata 357 145 111 106 110 223 1 2 15 48 25 36 36 18 Purata 23 48 45 40 32 28 19 48 35 38 34 23 Jadual 4.9: Nilai Ammonia Nitrogen (NH3) pada bulan Disember 2009 Bulan Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 PE 9250 4550 1264 769 1500 237 Ammonia Nitrogen(NH3) Disember 2009 Tarikh Influen (mg/l) Efluen (mg/l) Ambil Sampel 1 2 Purata 1 2 Purata 12-Dec-10 4-Dec-10 11-Dec-10 6-Dec-10 5-Dec-10 14-Dec-10 6.55 5.14 6.53 4.34 3 3 6.55 5.14 6.53 4 3.44 3.12 6.55 5.14 6.53 4.17 3.22 3.06 10 7 11 7 22 5 16 15 13 10 20 10 13 11 12 8.5 21 7.5 Jadual 4.10: Nilai Ammonia Nitrogen (NH3) pada bulan Januari 2010 Bulan Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 PE 9250 4550 1264 769 1500 237 Ammonia Nitrogen(NH3) Januari 2010 Tarikh Influen (mg/l) Ambil Sampel 12-Jan-10 4-Jan-10 11-Jan-10 6-Jan-10 5-Jan-10 14-Jan-10 1 4.05 3.48 3.18 4.34 5.5 6.66 2 4.05 3.48 3.18 5 6.82 8.64 Purata 4.05 11 3.18 4.67 6.16 7.65 Efluen (mg/l) 1 17 5 16 7 22 10 2 20 14 19 10 20 15 Purata 18.5 9.5 17.5 8.5 21 12.5 34 Jadual 4.11: Nilai pH pada bulan Disember 2009 pH Bulan Disember 2009 Loji/Sampel Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darulaman Jaya Tmn Angsana Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 Tarikh Ambil Sampel 12-Dec-10 PE 9250 4550 1264 769 1500 237 Influen Efluen 6 6 7 6.5 6 6 4-Dec-10 11-Dec-10 6-Dec-10 5-Dec-10 14-Dec-10 6 7 6.5 7 7 6 Jadual 4.12: Nilai pH pada bulan Januari 2010 pH Bulan Januari 2010 Loji/Sampel PE Tmn Tunku Sarina Tmn Teja 9250 Tarikh Ambil Sampel 12-Jan-10 4550 Bandar Darulaman Jaya Influen Efluen 4-Jan-10 6 7 6 6 1264 11-Jan-10 6.5 6 Tmn Angsana 769 6-Jan-10 6 6.5 Pekan Baru Jitra Tmn Bahagia 2 1500 5-Jan-10 237 14-Jan-10 6 6 7 6 35 4.3 Analisis Data Sampel 4.3.1 Analisis Keperluan Oksigen Biokimia BOD5 20 0 C Kepekatan (mg/L) Kedar Keperluan BOD5200C melawan loji kumbahan 30 24 25 20 20 15 15 11 10 16 20 24 18 15.5 10 JAN 11.5 11 5 DEC 0 1 2 Tmn.Tunku Tmn Teja Sarina 3 Bandar Darul Aman Jaya 4 Tmn Angsana 5 Pekan Baru Jitra 6 Taman Bahagia 2 Loji Rawatan Rajah 4.1 : Carta Keperluan Oksigen Biokimia bagi Loji Rawatan Daripada analisis dan pemerhatian, kadar maksimum BOD5 di Pekan Baru Jitra pada 24 mg/l dalam kedua-dua bulan iaitu Disember dan Januari. Keputusan minimum dicapai adalah dalam bulan Januari dalam Taman Bahagia 2 iaitu pada kadar 10 mg/l. Di Taman Angsana berlaku pengurangan sebanyak 2 mg/l dalam bulan Januari 2010 berbanding bulan Disember 2009. Kadar sama pada kedua bulan iaitu di Taman Tunku Sarina iaitu sebanyak 11mg/l. Hasil analisis ini juga didapati kejadian penurunan dalam Taman Teja sebanyak 0.5mg/l dan Taman Bahagia 2 sebanyak 1.5mg/l dan turut berlaku penurunan dalam Taman Angsana. Di Bandar Darul Aman Jaya, kadar BOD5 menyamai pada bulan Disember dan bulan Januari. Data keseluruhan bagi keenam loji rawatan ini, dan pengaliran efluen masih memenuhi Akta Kualiti Alam Sekitar 1974 untuk sisa kumbahan dilepaskan. 36 4.3.2 Analisis Keperluan Oksigen Kimia (COD) Kepekatan COD melawan Loji Rawatan 90 75 Kepekatan (mg/L) 80 77 75 83 70 60 61 78 69 67 67 50 51 40 44 54 COD DEC COD JAN 30 20 10 0 Tmn Tunku 1 Sarina Tmn Teja 2 Bandar Darul 3 Aman Jaya Tmn Pekan Baru Tmn 4 5 6 Angsana Jitra Bahagia 2 Loji Rawatan Rajah 4.2 : Carta Keperluan Oksigen Kimia Bagi Loji Rawatan Daripada analisis dan pemerhatian, menunjuk nilai COD pada kadar minimum di Bandar Darul Aman Jaya iaitu 44 mg/l dan 51 mg/ l iaitu pada kedua-dua bulan Disember 2009 dan Januari 2010. Kadar maksimum didapati di Taman Teja iaitu 83 mg/l dan 77 mg/l pada bulan Disember 2009 dan Januari 2010. Hasil daripada pemerhatian, lokasi Bandar Darul Aman Jaya terletak di perumahan padat dan tempat rekreasi, berbanding lokasi loji rawatan di Taman Teja di mana kurang kepadatan penduduk tetapi mempunyai perindustrian dan perusahaan kecil seperti syaraikat ZUZA MARKETING SDN BHD. Jika dilihat hasil kajian ini, nilai COD bagi enam loji rawatan kumbahan dalam bulan Disember 2009 dan Januari 2010 membuktikan kadarnya hampir sama, di mana hasil keputusan hampir sama dalam kedua-dua bulan itu. 37 3 4.3.3 Analisis Pepejal Terampai The Concentration Suspended Solid versus Plant 60 Kepekatan (mg/L) 50 44 SUSPENDED SOLID Efluen (mg/l) DEC 48 40 36 30 30 20 35 38 33 34 20 19 23 SUSPENDED SOLID Efluen (mg/l) JAN 19 10 0 Tmn Tunku Sarina Tmn Teja Bandar Darul Taman Aman Jaya Angsana Pekan Baru Jitra Taman Bahagia 2 Loji Rawatan Rajah 4.3: Carta Pepejal Terampai di loji rawatan 12 jika dilihat di Taman Tunku Sarina adalah Untuk efluen bagi pepejal terampai 3 pada kadar minimum pada bulan Disember 2009 dan Januari 2010 iaitu 19 mg/l. Nilai maksimum diperolehi di Taman Teja di mana lokasi ini nilainya sekitar 300 PE. Bagaimanapun kedudukan lokasi ini dalam kawasan perindustrian dan pepejal terampai di pengaruhi oleh industri kecil iaitu 48 mg/l dan 44 mg/l masing-masing dalam bulan Disember 2009 dan Januari 2010. Di Taman Bahagia 2 menunjukkan kadar sederhana sebanyak 20 mg/l dalam bulan Disember 2009 dan 23mg/l dalam bulan Januari 2010 berbanding enam buah loji rawatan lain. Tumbuhan pekan baru di Jitra, Taman Angsana dan Bandar Darul Aman Jaya menunjukan kadar pepejal terampai hampir sama dalam kedua-dua bulan. Bagaimanapun kadar pepejal terampai masih memenuhi piawaian yang ditetapkan iaitu 100 mg/l. 38 4.3.4 Analisis Nitrogen Ammonia Kadar Nitrogen Amonia pada bulan Disember melawan loji rawatan Kepekatan (mg/L) 25 21 20 13 15 12 11 8.5 10 5 6.55 5.14 6.53 4.17 DEC Influen (mg/l) AVERAGE DEC Efluen (mg/l) AVERAGE 7.5 3.22 3.06 Tmn 5 Angsana Tmn 6 Bahagia 2 0 Tmn Tunku 1 Sarina Tmn2Teja Bandar3 Darul Pekan 4 Baru Aman Jaya Jitra Loji Rawatan Rajah 4.4 : Carta Nitrogen Ammonia bagi loji rawatan Daripada analisis, didapati nilai influen lebih kecil berbanding efluen pada bulan Disember bagi ke enam loji rawatan ini. Rajah 4.4 menunjukkan nilai ammonia nitrogen dilepaskan di Taman Angsana sebanyak 17.88 mg/l berbanding kadar ammonia nitrogen di Taman Bahagia 2 sebanyak 4.44 mg/l. Keputusan diperolehi pada bulan Disember menunjukkan enam buah loji terbabit tidak mampu menyingkirkan ammonia nitrogen. Walaubagaimanapun, pengaliran efluen masih di bawah piawaian kualiti alam sekitar. Bagi loji Taman Tunku Sarina mendapati influent 6.55mg/l dan efluen 13mg/l. Di Taman Angsana kadar ammonia tinggi kerana kawasan ini berhampiran kawasan kedai dan dobi. Pelepasan buih berlebihan mempengaruhi kualiti efluen yang dilepaskan. 39 3 4.5 Analisis pH unit pH melawan Loji Rawatan 7.2 7 6.8 6.6 6.4 6.2 6 5.8 5.6 5.4 7 7 7 6.5 6.5 7 DEC Influen DEC Efluen 6 Tmn 1Tunku Sarina 6 Tmn2Teja 6 3 Darul Pekan 4 Baru Taman 5 Bandar Aman Jaya Jitra Angsana Loji Rawatan 6 6 Taman Bahagia 2 Rajah 4.5: Carta pH pada Disember bagi Loji Rawatan Daripada analisis dan pemerhatian, nilai pH yang diperolehi bagi bulan Disember untuk keenam loji rawatan ini menunjukkan influen yang diambil dalam keadaan baik. Bagi loji Taman Tunku Sarina dan Taman Bahagia 2 nilai influen dan efluen adalah 6. Loji Taman Teja dan Taman Angsana mencatat bacaan pH pada nilai influen dan efluen yang sama iaitu masing-masing nilai pH 6 dan 7. Bagi loji rawatan Bandar Darul Aman Jaya dan Pekan Baru Jitra juga, masing-masing mencatat nilap pH yang sama iaitu 6.5 dan 7. BAB 5 KESIMPULAN DAN CADANGAN 5.1 Kesimpulan Setelah melalui rawatan efluen yang diambil masih menunjukkan nilai pH yang baik. Ini menunjukkan kualiti air kumbahan bagi keenam loji ini dalam keadaan selamat untuk dilepaskan. Hasil daripada kajian ini didapati tahap keberkesanan sistem yang dipilih iaitu Extended Aeration memuaskan dan baik, sistem ini dipilih kerana daripada pemantauan yang dibuat banyak kawasan perumahan dan sekolah yang menggunakan sistem ini. Sistem ini memang popular dan banyak digunakan di sekitar Jitra dan Alor Setar. Kelebihan Extended Aeration antaranya masa pengudaraan lebih lama, proses pengudaraan lebih sempurna, enapcemar yang terhasil kurang, tidak perlu tanah yang luas untuk kawasan loji, nerkesan untuk pastikan kualiti efluen. Kerja penyenggaraan lebih mudah berbanding kaedah lain dan rekabentuk loji yang lebih selamat. Manakala kelemahan Exteded Aeration ialah kos pengendalian yang tinggi dan tidak dapat beroperasi sekiranya bekalan elektrik terputus. Akta Kualiti Alam Sekitar 1974, mula dikuatkuasakan pada 1 April 1988. Akta Kualiti Alam Sekitar ini berkaitan dengan udara bersih, kumbahan, efluen industri dan juga bahan-bahan buangan kilang. Penguatkuasaan dibuat oleh Jabatan Alam Sekitar. Peraturan Kualiti Alam Sekitar (kumbahan dan efluen perindustrian 1979) di kuatkuasakan pada 1 Jun 1979. Dalam akta ini mewajibkan semua kilang, perumahan dan premis perniagaan menyediakan satu sistem kumbahan berpusat. 41 3 Seperti yang kita ketahui perkhidmatan pembetungan di Malaysia adalah merupakan sebahagian besar disediakan oleh Indah Water Konsortium. Indah Water juga menyelenggara dan mengendalikan loji rawatan kumbahan awam dan bertanggungjawab menyelia rangkaian paip pembetung awam yang menyambungkan premis-premis terus ke loji-loji rawatan kumbahan. Selain itu, Indah Water Konsortium juga melupuskan enapcemar bagi memastikan kebersihan alam sekitar mengikut garis panduan yang ditetapkan oleh Jabatan Perkhidmatan Pembetungan dan Jabatan Alam Sekitar. 5.2 Cadangan Daripada hasil analisis dan kajian ini, dinyatakan beberapa cadangan yang perlu diambil kira dalam mempertingkatkan kualiti loji rawatan kumbahan ini. Antaranya adalah:- (1) Merekabentuk semula loji rawatan ini. (2) Menambah proses tertiari dalam membantu penyingkiran ammonia. (3) Meningkatkan kualiti kerja penyenggaraan kolam pengudaraan. Memastikan kekeruhannya dalam piawaian. (4) Memastikan „blower‟ berfungsi dengan kadar bebanan yang ditanggung. 42 3 RUJUKAN 1. Mohd. Azraai Kassim, Mohd. Razman Salim dan Mohd Noor Othman (1994), Rawatan Kumbahan dalam Iklim Panas.Ducan Mara.UTM 2. DBP, Kementerian Pelajaran Malaysia (1994). Kamus Dewan. Edisi Ketiga, Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lumpur. 3. ZairulAin Bt Zulkaflli (2005). Potensi Guna Semula Air Sisa Dalam IndustriKawasan Perindustrian Pasir Gudang (ZON A). Universiti Teknologi MalaysiaThesis. 4. Indah Water Konsortium, (2009). Urusan Kami Adalah Di Dalam Indah Water. 26 (mukasurat12). 5. German Buitron and Ivan Moreno-Andrade (2006). Industrial Wasterwater-Optimal Biodegradation of Toxic Effluents. Asian Water Asia‟s Leading Monthly On Water&WasteWater, Pumps, Valves and Filtration Technology.Vol 22 No 8.Page 24. 6. Dr. Assarina Chan (2007). Modul 1: Pengenalan Kepada Pembentungan. Latihan Operator Loji Pembentungan untuk Gred 7, 8dan 9. Kursus Asas Operator Loji Pembentungan. 7. Dr. Assarina Chan (2007). Modul 2: Pengol ahan Awal dan Sistem Individu/Komunal. Latihan Operator Loji Pembentungan untuk Gred 7, 8dan 9. Kursus Asas Operator Loji Pembentungan. 8. Dr. Assarina Chan (2007). Modul 3: Pengolahan Sekondri. Latihan Operator Loji Pembentungan untuk Gred 7,8 dan 9. Kursus Asas Operator Loji Pembentungan. 43 9. Dr. Assarina Chan (2007). Modul 4: Pengolahan&Pembuangan Pepejal. Latihan Operator Loji Pembentungan untuk Gred 7,8 dan 9. Kursus Asas Operator Loji Pembentungan. 10. Hamidi Abdul Aziz, (1999). Kejuruteraan Air Sisa. Utusan Publications&Distributors Sdn Bhd. 11. http:/www.iwk.com.my 12. http:/www.doe.gov.my 44 LAMPIRAN 45 LAMPIRAN A Rajah A (a) : Loji Rawatan Kumbahan Pekan Baru Jitra Rajah A (b) : Efluen Yang Dikeluarkan Dari Loji Rawatan Kumbahan Pekan Baru Jitra. Rajah A(c): Loji Rawatan Kumbahan Bandar Darulaman Jaya 46 3 Rajah A (d): Efluen Taman Angsana Rajah A (e): Loji Rawatan Kumbahan Taman Teja Rajah A (f): Penggunaan asid NH4 dalam influen dan efluen bagi sampel Jabatan Alam Sekitar 47 3 Rajah A(g): Sampel Loji Rawatan Kumbahan Rajah A(h): Ujian pepejal terampai,spektrometer Rajah A(i): Sampel BOD5 48 LAMPIRAN B 49 50 51 52 53 54 55 56 57 3 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73