EFISIENSI PEMISAHAN EFISIENSI PEMISAHAN DALAM KOLAM DALAM KOLAM SEDIMENTASISEDIMENTASI

– Sedimentasi, atau Sedimentasi, atau clarificationclarification, adalah , adalah proses pengendapan materi tersuspensi proses pengendapan materi tersuspensi oleh gravitasioleh gravitasi

– Materi tersuspensi berupa partikel, seperti Materi tersuspensi berupa partikel, seperti lempung atau silts, yang berasal dari lempung atau silts, yang berasal dari sumber airsumber air

– Materi tersuspensi atau disebut floc Materi tersuspensi atau disebut floc terbentuk dalam air dan senyawa kimia terbentuk dalam air dan senyawa kimia yang digunakan dalam proses koagulasi yang digunakan dalam proses koagulasi misalnya kapur barusmisalnya kapur barus

Sedimentasi berlangsung dengan Sedimentasi berlangsung dengan cara memperlambat velocity air yang cara memperlambat velocity air yang diberi perlakuan sampai suatu diberi perlakuan sampai suatu keadaan dimana partikel tidak lagi keadaan dimana partikel tidak lagi tersuspensi. Bila velocity tidak lagi tersuspensi. Bila velocity tidak lagi mendukung transport partikel, mendukung transport partikel, gravitasi akan memisahkannya dari gravitasi akan memisahkannya dari aliran air. aliran air.

Ukuran partikelUkuran partikel

– Ukuran dan jenis partikel yang akan dipisahkan memiliki pengaruh Ukuran dan jenis partikel yang akan dipisahkan memiliki pengaruh yang nyata terhadap operasional kolam sedimentasi. Karena berat yang nyata terhadap operasional kolam sedimentasi. Karena berat jenisnya, pasir atau silt dapat dipisahkan dengan mudah.jenisnya, pasir atau silt dapat dipisahkan dengan mudah.

Velocity air dapat diperlambat sampai dengan kurang dari 60 Velocity air dapat diperlambat sampai dengan kurang dari 60 cm/detik, dan sebagian besar gravel dan grit dapat dipisahkan karena cm/detik, dan sebagian besar gravel dan grit dapat dipisahkan karena gravitasi. Sebaliknya, materi yang bersifat koloid, tidak akan gravitasi. Sebaliknya, materi yang bersifat koloid, tidak akan mengendap sampai materi itu terkoagulasi dan terflukulasi melalui mengendap sampai materi itu terkoagulasi dan terflukulasi melalui penambahan bahan kimia, seperti garam besi atau alumunium sulfat. penambahan bahan kimia, seperti garam besi atau alumunium sulfat.

– Bentuk partikel juga mempengaruhi karakteristik pengendapan. Yang Bentuk partikel juga mempengaruhi karakteristik pengendapan. Yang berbentuk bulat lebih mudah diemdapkan daripada partikel yang berbentuk bulat lebih mudah diemdapkan daripada partikel yang bentuknya tidak beraturanbentuknya tidak beraturan

• Setiap partikel cenderung memiliki sedikit muatan elektrik. Setiap partikel cenderung memiliki sedikit muatan elektrik. Partikel dengan muatan yang sama cenderung saling menolak. Partikel dengan muatan yang sama cenderung saling menolak. Hal ini membuatnya tidak bergabung membentuk flok tapi Hal ini membuatnya tidak bergabung membentuk flok tapi mengendap.mengendap.

WATER TEMPERATURE WATER TEMPERATURE

Bila temperatur turun, laju Bila temperatur turun, laju pengendapan berkurang. Akibatnya pengendapan berkurang. Akibatnya waktu tinggal di dalam kolam waktu tinggal di dalam kolam sedimentasi menjadi bertambah. sedimentasi menjadi bertambah. Dalam kondisi ini dosis koagulan harus Dalam kondisi ini dosis koagulan harus diubah sebagai kompensasi terhadap diubah sebagai kompensasi terhadap penurunan laju pengendapan. penurunan laju pengendapan.

ARUS AIRARUS AIR

- Di dalam kolam pengendapan dapat terjadi Di dalam kolam pengendapan dapat terjadi beberapa arusbeberapa arus

- Density arus terbentuk karena berat dan Density arus terbentuk karena berat dan konsentrasi bahan padat, serta temperatur air.konsentrasi bahan padat, serta temperatur air.

- Eddy arus terjadi karena aliran masuk dan keluarEddy arus terjadi karena aliran masuk dan keluar

- Arus sangat membantu pembentukan flok. Arus sangat membantu pembentukan flok. Namun juga membuat flok itu tersebar sehingga Namun juga membuat flok itu tersebar sehingga tidak mengendap.tidak mengendap.

• Masalah aliran ini dapat dikurangi Masalah aliran ini dapat dikurangi dengan disain kolam yang baik. dengan disain kolam yang baik. Instalasi baffle dapat membantu Instalasi baffle dapat membantu mencegah arus dari perputaran air mencegah arus dari perputaran air dalam kolam.dalam kolam.

Efisiensi pemisahan kolam sedimentasiEfisiensi pemisahan kolam sedimentasi

- Kolam sedimentasi terdiri atas inlet - Kolam sedimentasi terdiri atas inlet area, settling area, outlet are dan area, settling area, outlet are dan sludge collection areasludge collection area

Zona InletZona Inlet

- Harus tidak mengganggu aliran dalam Harus tidak mengganggu aliran dalam kolamkolam

Zona PengendapanZona Pengendapan

- Zona ini zona terluas dalam kolam yang Zona ini zona terluas dalam kolam yang memberikan peluang pada partikel memberikan peluang pada partikel tersuspensi untuk mengendaptersuspensi untuk mengendap

- Zona slude Zona slude

terletak di bawah kolam dan terletak di bawah kolam dan merupakan penyimpanan sludge merupakan penyimpanan sludge sementara sebelum dibuang ke tempat sementara sebelum dibuang ke tempat pembuanganpembuangan

- Zona OutletZona Outlet

Harus membuat aliran air yang tenang Harus membuat aliran air yang tenang dan mengontrol kedalaman kolamdan mengontrol kedalaman kolam

BujursangkarBujursangkar

- Umum digunakan dalam Pengolahan Umum digunakan dalam Pengolahan Limbah Cair skala besar, Limbah Cair skala besar,

- Populer karena: tidak terganggu Populer karena: tidak terganggu karena overload, tampilan mudah di karena overload, tampilan mudah di prediksi, biaya lebih efektif karena prediksi, biaya lebih efektif karena biaya konstruksi murahbiaya konstruksi murah

- Pemeliharaan mudahPemeliharaan mudah

BUJUR SANGKARBUJUR SANGKAR

BUNDARBUNDAR

Sering disebut clarifiers. Kolam ini Sering disebut clarifiers. Kolam ini memiliki kelebihan daripada segi memiliki kelebihan daripada segi empat, tapi sering mengalami empat, tapi sering mengalami short short circuitingcircuiting dan masalah pengendapan dan masalah pengendapan partikelpartikel

BUNDARBUNDAR

VH = Q/86400 WDVH = Q/86400 WD

VH = velocity horizontal (m/detik)VH = velocity horizontal (m/detik)

Q = flow rate (m3/hari)Q = flow rate (m3/hari)

W = lebar kolam (m)W = lebar kolam (m)

D = dalam kolam (m)D = dalam kolam (m)

- Velocity vertikal merupakan fungsi Velocity vertikal merupakan fungsi karakteristik pengendapan partikel.karakteristik pengendapan partikel.

- Partikel yang memiliki velocity vertikal Partikel yang memiliki velocity vertikal sama dengan atau lebih besar dari Vs sama dengan atau lebih besar dari Vs akan terpisah dari cairan. Partikel yang akan terpisah dari cairan. Partikel yang memiliki velocity lebih kecil dari Vs akan memiliki velocity lebih kecil dari Vs akan dipisahkan dalam proporsional terhadap dipisahkan dalam proporsional terhadap (1) velocity pengendapannya Vs, dan (2) (1) velocity pengendapannya Vs, dan (2) jarak dari dasar kolam ke influenjarak dari dasar kolam ke influen

- Parameter dasar disain kolam - Parameter dasar disain kolam pengendapan adalah aliran per hari pengendapan adalah aliran per hari per luas permukaan.per luas permukaan.

- Waktu pengendapan dengan Vs sama - Waktu pengendapan dengan Vs sama dengan waktu yang dibutuhkan dengan waktu yang dibutuhkan untuk bergerak secara horizontal untuk bergerak secara horizontal dalam kolamdalam kolam

tv = tHtv = tH

Dalam term velocity, waktu tersebut Dalam term velocity, waktu tersebut dapat diekspresikan :dapat diekspresikan :

D/Vs = L/vHD/Vs = L/vH

Vs = Q/WLVs = Q/WL

Vs = velocity pengendapan kritis Vs = velocity pengendapan kritis (m/detik)(m/detik)

Q = laju aliran (m3/hari)Q = laju aliran (m3/hari)W = lebar kolam, mW = lebar kolam, mL = panjang kolam, mL = panjang kolam, m

Jadi disain kolam didasarkan pada aliran Jadi disain kolam didasarkan pada aliran permukaan. Disain kolam untuk limbah permukaan. Disain kolam untuk limbah kota 24000-40000 liter/m2/hari dengan kota 24000-40000 liter/m2/hari dengan waktu tinggal 1,5 – 2 hariwaktu tinggal 1,5 – 2 hari

PENYIMPANANPENYIMPANAN

- Manure umumnya terdapat dalam bentuk Manure umumnya terdapat dalam bentuk semi padat, dan harus dicampur air semi padat, dan harus dicampur air sebelum dibuang menggunakan pompa.sebelum dibuang menggunakan pompa.

- Untuk itu perlu ditampung dulu baik Untuk itu perlu ditampung dulu baik dalam waktu pendek maupun panjangdalam waktu pendek maupun panjang

Penyimpanan jangka pendekPenyimpanan jangka pendek- Ukuran kecil dengan frekuensi - Ukuran kecil dengan frekuensi

pemompaan cukup sering pemompaan cukup sering 4 m3 4 m3

- Penyimpanan jangka panjang- Penyimpanan jangka panjang - bisa marupakan bagian dari kandang, di - bisa marupakan bagian dari kandang, di

bawah lantaibawah lantai

- Lokasi - Lokasi sebelum membangun perhatikan sebelum membangun perhatikan

peraturan yang berlaku. Beberapa peraturan yang berlaku. Beberapa rekomendasi yang perlu diikuti adalah :rekomendasi yang perlu diikuti adalah :

a. Pilih lokasi yang memudahkan a. Pilih lokasi yang memudahkan pengisian, pengisian, penambahan air, penambahan air, pencampuran dan pencampuran dan pengosongan pengosongan

b. hindari jangan sampai menmbulkan b. hindari jangan sampai menmbulkan pencemaran air tanahpencemaran air tanah

c. minimum 30 m dari sumber airc. minimum 30 m dari sumber air

KapasitasKapasitas V=N.P.S + D + WV=N.P.S + D + WV = volume m3V = volume m3N = jumlah ternakN = jumlah ternakP = produksi manur, m3/hariP = produksi manur, m3/hariS = jumlah hari penyimpananS = jumlah hari penyimpananD = pengenceran m3D = pengenceran m3W = limbah, rembesan atau air hujan m3W = limbah, rembesan atau air hujan m3

- Pengenceran - Pengenceran 1 : 1 1 : 1

- Penambahan 1 volume air ke 1 Penambahan 1 volume air ke 1 volume manure akan meningkatkan volume manure akan meningkatkan persentase air 10%. Mis. 1 vol limbah persentase air 10%. Mis. 1 vol limbah pada 80% ditambah 1 vol air = 2 vol pada 80% ditambah 1 vol air = 2 vol limbah 90%limbah 90%

- Kedalaman kolam Kedalaman kolam

D = d + F.B + R.ED = d + F.B + R.E

D D = kedalaman kolam, m= kedalaman kolam, m

d d = kedalaman untuk kapasitas = kedalaman untuk kapasitas penyimpanan, mpenyimpanan, m

F.BF.B = freeboard, 0,3 m= freeboard, 0,3 m

R.ER.E = efek residu, 0,2 m yang = efek residu, 0,2 m yang tertinggal tertinggal dalam kolamdalam kolam

Tabel. Produksi manure per Tabel. Produksi manure per harihari

Ternak Berat ternak (kg)

Produksi harian (m3) (liter)

Air (%)

Sapi Perah 450500600700

0,0420,0460,0540,062

42455462

85858585

Steer 200350450

0,0120,0220,028

122228

80-9080-9080-90

Kuda 450 0,021 21 65

LanjutanLanjutan

Ternak Berat ternak (kg)

Produksi harian (m3) (liter)

Air (%)

Babi 20457090110

0,00160,00380,00660,00750,0096

1,63,86,67,59,6

8585858585

Domba 45 0,0014 1,4 70

Ayam 2,3 0,00014 0,14 75

Sumber: Am.Soc.Agric.Eng. (1977A)