EFISIENSI PEMISAHAN DALAM KOLAM SEDIMENTASI

1. EFISIENSI PEMISAHAN DALAM KOLAM SEDIMENTASI

2. Sedimentasi, atau clarification, adalah proses pengendapan materi tersuspensi oleh gravitasi • Materi tersuspensi berupa partikel, seperti lempung atau silts, yang berasal dari sumber air • Materi tersuspensi atau disebut floc terbentuk dalam air dan senyawa kimia yang digunakan dalam proses koagulasi misalnya kapur barus

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

4. Ukuran partikel • Ukuran dan jenis partikel yang akan dipisahkan memiliki pengaruh yang nyata terhadap operasional kolam sedimentasi. Karena berat jenisnya, pasir atau silt dapat dipisahkan dengan mudah. Velocity air dapat diperlambat sampai dengan kurang dari 60 cm/detik, dan sebagian besar gravel dan grit dapat dipisahkan karena gravitasi. Sebaliknya, materi yang bersifat koloid, tidak akan mengendap sampai materi itu terkoagulasi dan terflukulasi melalui penambahan bahan kimia, seperti garam besi atau alumunium sulfat. • Bentuk partikel juga mempengaruhi karakteristik pengendapan. Yang berbentuk bulat lebih mudah diemdapkan daripada partikel yang bentuknya tidak beraturan • Setiap partikel cenderung memiliki sedikit muatan elektrik. Partikel dengan muatan yang sama cenderung saling menolak. Hal ini membuatnya tidak bergabung membentuk flok tapi mengendap.

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

6. ARUS AIR • Di dalam kolam pengendapan dapat terjadi beberapa arus • Density arus terbentuk karena berat dan konsentrasi bahan padat, serta temperatur air. • Eddy arus terjadi karena aliran masuk dan keluar • Arus sangat membantu pembentukan flok. Namun juga membuat flok itu tersebar sehingga tidak mengendap.

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

8. Efisiensi pemisahan kolam sedimentasi - Kolam sedimentasi terdiri atas inlet area, settling area, outlet are dan sludge collection area

10. Zona Inlet • Harus tidak mengganggu aliran dalam kolam Zona Pengendapan • Zona ini zona terluas dalam kolam yang memberikan peluang pada partikel tersuspensi untuk mengendap

11. Zona slude terletak di bawah kolam dan merupakan penyimpanan sludge sementara sebelum dibuang ke tempat pembuangan • Zona Outlet Harus membuat aliran air yang tenang dan mengontrol kedalaman kolam

13. Bujursangkar • Umum digunakan dalam Pengolahan Limbah Cair skala besar, • Populer karena: tidak terganggu karena overload, tampilan mudah di prediksi, biaya lebih efektif karena biaya konstruksi murah • Pemeliharaan mudah

14. BUJUR SANGKAR

15. BUNDAR Sering disebut clarifiers. Kolam ini memiliki kelebihan daripada segi empat, tapi sering mengalami short circuiting dan masalah pengendapan partikel

16. BUNDAR

19. VH = Q/86400 WD VH = velocity horizontal (m/detik) Q = flow rate (m3/hari) W = lebar kolam (m) D = dalam kolam (m)

20. Velocity vertikal merupakan fungsi karakteristik pengendapan partikel. • Partikel yang memiliki velocity vertikal sama dengan atau lebih besar dari Vs akan terpisah dari cairan. Partikel yang memiliki velocity lebih kecil dari Vs akan dipisahkan dalam proporsional terhadap (1) velocity pengendapannya Vs, dan (2) jarak dari dasar kolam ke influen

21. - Parameter dasar disain kolam pengendapan adalah aliran per hari per luas permukaan. - Waktu pengendapan dengan Vs sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk bergerak secara horizontal dalam kolam tv = tH Dalam term velocity, waktu tersebut dapat diekspresikan : D/Vs = L/vH

22. Vs = Q/WL Vs = velocity pengendapan kritis (m/detik) Q = laju aliran (m3/hari) W = lebar kolam, m L = panjang kolam, m Jadi disain kolam didasarkan pada aliran permukaan. Disain kolam untuk limbah kota 24000-40000 liter/m2/hari dengan waktu tinggal 1,5 – 2 hari

23. PENYIMPANAN

24. Manure umumnya terdapat dalam bentuk semi padat, dan harus dicampur air sebelum dibuang menggunakan pompa. • Untuk itu perlu ditampung dulu baik dalam waktu pendek maupun panjang Penyimpanan jangka pendek - Ukuran kecil dengan frekuensi pemompaan cukup sering  4 m3

25. - Penyimpanan jangka panjang - bisa marupakan bagian dari kandang, di bawah lantai - Lokasi sebelum membangun perhatikan peraturan yang berlaku. Beberapa rekomendasi yang perlu diikuti adalah : a. Pilih lokasi yang memudahkan pengisian, penambahan air, pencampuran dan pengosongan

26. b. hindari jangan sampai menmbulkan pencemaran air tanah c. minimum 30 m dari sumber air Kapasitas V=N.P.S + D + W V = volume m3 N = jumlah ternak P = produksi manur, m3/hari S = jumlah hari penyimpanan D = pengenceran m3 W = limbah, rembesan atau air hujan m3

27. - Pengenceran  1 : 1 • Penambahan 1 volume air ke 1 volume manure akan meningkatkan persentase air 10%. Mis. 1 vol limbah pada 80% ditambah 1 vol air = 2 vol limbah 90% • Kedalaman kolam D = d + F.B + R.E

28. D = kedalaman kolam, m d = kedalaman untuk kapasitas penyimpanan, m F.B = freeboard, 0,3 m R.E = efek residu, 0,2 m yang tertinggal dalam kolam

29. Tabel. Produksi manure per hari

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