-
Sedimentasi pada Pengolahan Air Minum
Aplikasi teori sedimentasi pada pengolahan air minum adalah pada perancangan bangunan prasedimentasi dan sedimentasi II.
a.Prasedimentasi
Bak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan pengolahan air minum yang berfungsi untuk mengendapkan partikel diskret yang relatif mudah mengendap. Pengendapan dilakukan dalam bak berukuran besar (diperkirakan dalam waktu 1 hingga 3 jam) dalam aliran yang laminer untuk memberikan kesempatan lumpur mengendap tanpa terganggu oleh aliran. Pengendapan berlangsung secara gravitasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.
Teori sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak prasedimentasi adalah teori sedimentasi tipe I karena teori ini mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung secara individu (masing-masing partikel, diskret) dan tidak terjadi interaksi antar partikel.
b.Sedimentasi II
Bak sedimentasi II merupakan bagian dari bangunan pengolahan air minum yang berfungsi untuk mengendapkan partikel hasil proses koagulasi-flokulasi yang relatif mudah mengendap (karena telah menggabung menjadi partikel berukuran besar). Tetapi partikel ini mudah pecah dan kembali menjadi partikel koloid. Teori sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak sedimentasi II adalah teori sedimentasi tipe II karena teori ini mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung akibat adanya interaksi antar partikel.
Kelebihan dan kelemahan Sedimentasi Pengolahan Air Minum
Kelebihan:
- Membunuh lebih dari 50% bakteri.
- Beberapa patogen akan berada di dasar wadah sehingga bagian atas wadah merupakan bagian paling bersih dan mengandung lebih sedikit pathogen.
- Dapat membunuh organisma yang disebut cercariae, yang merupakan host perantara dalam siklus hidup bilharziasis (schistosommiasis), penyakit yang berasal dari air dan sering terdapat di beberapa Negara. Penyimpanan yang lebih lama akan semakin memperbaiki kualitas air.
Kelemahan :
- Membutuhkan waktu yang lama yakni sekitar 48 jam.
- Tidak dapat membunuh semua bakteri dan mikroorganisme untuk menjadi benar-benar bersih.
- Membutuhkan lahan yang luas.
-
Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah
Aplikasi teori sedimentasi pada pengolahan air limbah:
- Grit chamber
Grit chamber merupakan bagian dari bangunan pengolahan air limbah yang berfungsi untuk mengendapkan partikel kasar/grit bersifat diskret yang relatif sangat mudah mengendap. Teori sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada grit chamber adalah teori sedimentasi tipe I karena teori ini mengemukakan bahwa pengendapan partikel berlangsung secara individu (masing-masing partikel, diskret) dan tidak terjadi interaksi antar partikel. -
Prasedimentasi
Bak prasedimentasi merupakan bagian dari bangunan pengolahan air limbah yang berfungsi untuk mengendapkan lumpur sebelum air limbah diolah secara biologis. Meskipun belum terjadi proses kimia (misal koaguasi- flokulasi atau presipitasi), namun pengendapan di bak ini mengikuti pengendapan tipe II karena lumpur yang terdapat dalam air limbah tidak lagi bersifat diskret (mengingat kandungan komponen lain dalam air limbah, sehingga telah terjadi proses presipitasi). -
Final clarifier
Bak sedimentasi II (final clarifier) merupakan bagian dari bangunan pengolahan air limbah yang berfungsi untuk mengendapkan partikel lumpur hasil proses biologis (disebut juga lumpur biomassa). Lumpur ini relatif sulit mengendap karena sebagian besar tersusun oleh bahan-bahan organik volatil. Teori sedimentasi yang dipergunakan dalam aplikasi pada bak sedimentasi II adalah teori sedimentasi tipe III dan IV karena pengendapan biomassa dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan terjadinya pemampatan (kompresi)
-
Sedimentasi dalam industri
Industri Kertas
Pembuatan kertas merupakan proses yang melibatkan beberapa langkah dalam membuat perubahan pada kayu hingga akhirnya menjadi kertas. Industri kertas juga merupakan industri manufaktur besar yang juga tentunya memiliki proses pengolahan limbah. Indutsri pulp dan kertas berusaha untuk meminimalisasi dampak limbah industri dengan cara mengusahakan penggunaan air secara efektif dan juga menggunakan proses modeling dan teknologi kidney dalam proses pengolahan air internal. Anak sungai yang dihasilkan dari penggilingan pulp dan kertas mengandung material padat. Dan metode utama yang digunakan untuk menyingkirkan material tersebut adalah penyaringan, klarifikasi, dan flotasi. Metode yang dipilih tergantung dari karakter material padat yang dihasilkan oleh limbah industri tersebut.
Proses sedimentasi pada industri kertas merupakan teknologi paling sederhana dan paling ekonomis dalam memisahkan substansi padat dari limbah cair. Efisiensi yang tinggi dapat dicapai pada proses pengolahan anak sungai ketika material padat disaring sebelum menuju anak sungai dan dialirkan menuju tangki sedimentasi. Peralatan sedimentasi berupa lintasan berbentuk lamella biasanya sering digunakan untuk mengelola limbah industri kertas, khususnya pada aliran limbah dengan konsentrasi serat yang tinggi dan logam berat seperti Cu dan Hg (Euni, 2013).
Sistem Lamella Classifier terdiri dari serangkaian incline plate yang dipasang dengan sudut kemiringan 600° yang tersusun berjajar dan berfungsi untuk membentuk ruangan atau sel – sel sedimentasi yang terpisah di tiap pasang plat yang saling berdekatan. Sel–sel ini merupakan faktor bertambahnya luas area sedimentasi yang sebanding dengan jumlah plat yang digunakan sehingga seluruh flok yang terbentuk pada unit flokulasi akan terendapkan di permukaan incline plate.
Air dialirkan melalui bagian bawah incline plate, perlahan air mengalir ke atas, kemudian gumpalan flok akan jatuh menempel pada bagian bawah tiap plat sedangkan air yang terolah mengalir keatas dan meluber menuju saluran weir yang akan mengalir menuju outlet tangki sedimentasi.
Gumpalan dari kumpulan flok – flok yang menempel pada plat akan semakin banyak dan berat sehingga dapat meluncur kebawah pada permukaan plat yang miring. Selanjutnya kompulan flok mengendap secara gravitasi menuju dasar tangki sedimentasi.
Lumpur flok yang telah terbentuk secara periodik dibuang dengan membuka katup penguras (sludge drain) pada bagian bawah tangki sedimentasi. Direkomendasikan dilakukan pengeluaran lumpur secara kontinu yang tergantung pada pada beban suspended solid, untuk meningkatkan keefektifan volume zona pengendapan. Selama periode air baku dengan kekeruhan rendah, sebagian lumpur yang terbentuk dikembalikan pada tangki flokulasi-koagulasi untuk meningkatkan efisiensi sistem (Aquarion, 2003).
Daftar Pustaka
- Coulson dan Richardson’s. (2002). Chemical Engineering.Edisi5 : Volume 2. Oxfort : Butterworth Heinemann.
- Halberthal, Josh (2013). Engineering Aspects In Solid-Liquid Separation-Thickener. From http://www.solidliquid separation.com/thickeners/thickener.htm, 12 Maret 2014
- Metcalf danEddi,Inc.( 2003). Wastewater Engineering Treatment and Reuse.Edisi 4. Mc.Graw Hill.
- Peavy, Howard S., Donald R. Rowe, dan George T., Environmnetal Engineering, McGraw-Hill Publishing Company, 1985.
- Perry, Robert H., dan Green, Don W., Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, McGraw-Hill Publishing Company, 1999.
- Reynolds, Tom D. Dan Richards, Paul A., Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, 2nd edition, PWS Publishing Company, Boston, 1996.
- Sincero, Arcadio P. Dan Gregorio A. Sincero, Environmental Engineering, Prentice Hall, 1996.
- Tchobanoglous, George, Wastewater Engineering, Treatment and Reuse, 3rd edition, Metcalf & Eddy, Inc. McGraw-Hill, Inc. New York, 1991.
