makalah sedimentasi

5/27/2018 Makalah sedimentasi

1/10

Makalah

Peralatan industri proses

Sedimentasi

OLEH :

Dzaar Alghifari

Mariani Sihombing

Rosanita Apriandini

3 KA

Dosen Pembimbing : r! "a#$sen M Amin%M!Si!

"&R&SA' (EK'K KMA

POL(EK'K 'E)ER SR*"A+A


2/10

S T A T E P O L I T E C H N I C O F S R I W I J A Y A

Chemical EngineeringDepartmentPeralatan Industri Kimia 2 (Sedimentasi )

PALEM,A')

PEM,AHASA'

-!- Pengertian Sedimentasi

Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan

(slurry) menjadi cairan beningan dan sludge (slurry yang lebih pekat konsentrasinya).

Pemisahan dapat berlangsung karena adanya gaya gravitasi yang terjadi pada butiran tersebut.

Proses sedimentasi dalam industri kimia banyak digunakan ,misalnya pada proses pembuatan

kertas dimanaslurryberupa bubur selulose yang akan dipisahkan menjadi pulp dan air, proses

penjernihan air (water treatment),dan proeses pemisahan buangan nira yang akan diolah

menjadi gula.

Pada umumnya, sedimentasi digunakan pada pengolahan air minum, pengolahan air

limbah, dan pada pengolahan air limbah tingkatlanjutan. Pada pengolahan air minum, terapan

sedimentasi khususnya untuk:

1. Pengendapan air permukaan, khususnya untuk pengolahan dengan filter pasir cepat.

. Pengendapan flok hasil koagulasi ! flokulasi,khususnya sebelum disaring dengan filter

pasir cepat.

". Pengendapan flok hasil penurunan hasil kesadahan menggunakan soda kapur.

#. Pengendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan.

Pada penerapannya, sedimentasi umumnya digunakan untuk pengolahan air limbah, kegunaan

sedimentasi adalah sebagai :

1. Penyisihan grit, pasir, atau silt(lanau)

. Penyisihan padatan tersuspensi pada clarifier pertama

". Penyisihan flok$lumpur biologis hasil proses activated sludge pada clarifier akhir

Pada pengolahan air limbah tingkat lanjutan, sedimentasi ditujukan untuk penyisihan

lumpur setelah koagulasi dan sebelum proses filtrasi. Selain itu prinsip sedimentasi juga

digunakan dalam pengendalian partikel di udara. Prinsip sedimentasi pada pengolahan air

minum dan air limbah adalad sama, demikian juga metoda yang digunakan.


3/10



Proses sedimentasi dalam dunia industri dilakukan secara sinambung dengan

menggunakan alat yang dikenal dengan nama thickener,sedangkan untuk skala laboratorium

dilakukan secara batch. %ata&data yang diperoleh dari prinsip sedimentasi secara batchdapat

digunakan untuk proses yang sinambung.

%i industri aplikasi sedimentasi banyak digunakan, antara lain :

1. Pada unit pemisahan , misalnya untuk mengambik senya'a magnesium dari air laut

. ntuk memisahkan bahan buangan dari bahan yang akan diolah, misalnya pada pabrik

gula

". Pengolahan air sungan menjadi boiler feed water.

#. Proses pemisahan padatan berdasarkan ukurannya dalam clarifier dengan prinsip

perbedaan terminal velocity

Sedimentasi adalah suatu proses pemisahan suspensi secara mekanik menjadi dua

bagian, yaitu slurry dan supernatant. Slurry adalah bagian dengan konsentrasi partikel

terbesar, dan supernatant adalah bagian cairan yang bening. Proses ini memanfaatkan gaya

gravitasi, yaitu dengan mendiamkan suspensi hingga terbentuk endapan yang terpisah dari

beningan (oust, 1*+).

-!- Proses pada Sedimentasi

Proses sedimentasi dapat dilakukan dengan tiga macam cara, yaitu :

1. -araBatch

-ara ini cocok dilakukan untuk skala laboratorium, karena sedimentasi batchpaling

mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah. ekanisme sedimentasi batch

pada suatu silinder $ tabung bisa dilihat pada gambar berikut :


4/10



/ambar 1 . ekanisme SedimentasiBatch

0eterangan :

2 cairan bening

3 2 4ona konsentrasi seragam

- 2 4ona ukuran butir tidak seragam

% 2 4ona partikel padat terendapkan

/ambar di atas menunjukkan slurry a'al yang memiliki konsentrasi seragam dengan

partikel padatan yang seragam di dalam tabung (4ona 3). Partikel mulai mengendap dandiasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. 5ona % yang terbentuk terdiri dari

partikel lebih berat sehingga lebih cepat mengendap. Pada 4ona transisi, fluida mengalir ke

atas karena tekanan dari 4ona %. 5ona - adalah daerah dengan distribusi ukuran yang

berbeda&beda dan konsentrasi tidak seragam. 5ona 3 adalah daerah konsentrasi seragam,

dengan komsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan a'al. %i atas 4ona 3, adalah 4ona

yang merupakan cairan bening.

Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing&masing 4ona berubah (gambar b, c,

d). 5ona dan % bertambah, sedang 4ona 3 berkurang. khirnya 4ona 3, - dan transisi

hilang, semua padatan berada di 4ona %. Saat ini disebut critical settling point, yaitu saat

terbentuknya batas tunggal antara cairan bening dan endapan (oust, 1*+).

. -ara Semi&Batch

Pada sedimentasisemi-batch , hanya ada cairan keluar saja, atau cairan masuk saja.

6adi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk atau beningan yang keluar.

ekanisme sedimentasisemi-batch bisa dilihat pada gambar berikut :


5/10



/ambar . ekanisme Sedimentasi Semi&Batch

0eterangan :

2 cairan bening




". -ara 0ontinyu

Pada cara ini, ada cairan slurry yang masuk dan beningan yang dikeluarkan secara

kontinyu. Saat steady state, ketinggian tiap 4ona akan konstan. ekanisme sedimentasi

kontinyu bisa dilihat pada gambar berikut :
http://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/24.jpg


6/10



/ambar ". ekanisme Sedimentasi 0ontinyu

0eterangan :

2 cairan bening




0ecepatan sedimentasi didefinisikan sebagai laju pengurangan atau penurunan

ketinggian daerah batas antara slurry (endapan) dan supernatant (beningan) pada suhu

seragam untuk mencegah pergeseran fluida karena konveksi (3ro'n, 1*7).

Pada keadaan a'al, konsentrasislurryseragam di seluruh bagian tabung. 0ecepatan

sedimentasi konstan, terlihat pada grafik hubungan antara 58 dan 98membentuk garis lurus

untuk periode a'al (d5$dt22konstan ). Periode ini disebut free settling, dimana padatan

bergerak turun hanya karena gaya gravitasi. 0ecepatan yang konstan ini disebabkan oleh

konsentrasi di lapisan batas yang relatif masih kecil, sehingga pengaruh gaya tarik&menarik

antar partikel, gaya gesek dan gaya tumbukan antar partikel dapat diabaikan. Partikel yang

berukuran besar akan turun lebih cepat, menyebabkan tekanan ke atas oleh cairan bertambah,

sehingga mengurangi kecepatan turunnya padatan yang lebih besar. ;al ini membuat

kecepatan penurunan semua partikel (baik yang kecil maupun yang besar) relatif sama atau

konstan.

Semakin banyak partikel yang mengendap, konsentrasi menjadi tidak seragam dengan

bagian ba'ah slurrymenjadi lebih pekat. 0onsentrasi pada bagian batas bertambah, gerak


7/10



partikel semakin sukar dan kecepatan turunnya partikel berkurang. 0ondisi ini disebut

hindered settling.

0ondisifree settlingdan hindered settlingdapat diamati pada grafik hubungan antara

58dan 98. %imana untuk kondisifree settlingditunjukkan saat grafik masih berupa garis lurus,

sedangkan saat grafik mulai melengkung merupakan kondisi hindered settling.

-!3 ,a$ Sedimentasi

3eberapa literatur banyak kita menemukan istilah sedimentation tank, sedimentation

basin, clarifier, settling tank, settling basin semua itu mempunyai satu pengertian yaitu

sebagai pengendap partikel, baik yang tersuspensi maupun tidak. %alam bahasa meter

hingga #7,> meter dan kedalaman " hingga #," meter. 3ak berbentuk bujur sangkar umumnya

mempunyai lebar 1 hingga > meter dan kedalaman 1,+ hingga 7,+ meter. 3ak berbentuk

segiempat mempunyai lebar 1,7 hingga ? meter panjang bak sampai >? meter. %engan

kedalaman 1,+ meter.

=erdapat # 4ona dalam bak sedimentasi :

1. 5ona inlet (pemasukkan)

. 5ona outlet (pengeluaran)

". 5ona pengendapan (settling)

#. 5ona lumpur (sludge)


8/10



=angki Sedimentasi elingkar dan 0arakteristiknya

%i dalam tangki melingkar, aliran masuk menuju ke pusat tangki atau ke sebelah sisi

tangki. 6ika diameter tangki kurang dari " ft (*.1# m), pipa inlet akan masuk melalui dinding

dan mengarah ke ba'ah. 6ika tangki lebih besar dari " ft ( *.1# m), pipa masuk melalui

ba'ah tangki dan debit air tegak lurus menuju pusat baffle. 0edalaman clarifier melingkar

dipertimbangkan pada kedalaman bagian samping tangki, dan dikenal dengan sebutan side

'ater depth (s'd). 0edalaman ini digunakan untuk menentukan 'aktu detensi dan volume

tangki.

@utlet untuk tangki melingkar terdiri dari suatu 'eir di sekitar batas luar yang

menyebarkan aliran menjadi seragam. -enter&feed pada clarifier yang melingkar yang

digunakan pada pengolahan air limbah mempunyai penggaruk lumpur secara mekanik

(mechanical sludge rakes) yang terletak di bagian ba'ah dan penggaruk permukaan

(surface skimming) yang terletak di bagian atas.


9/10



Primary Sedimentation (Sedimentasi pertama)

Sedimentasi Pertama (Primary Sedimentation) merupakan unit operasi yang dirancang

untuk mengumpulkan dan menyisihkan padatan suspensi organik dari limbah cair.

Pengendapan dilakukan secara gravitasi. 6ika unit operasi ini diikuti oleh tahapan kedua

(biologi treatment), proses sedimentasi tidak merupakan prioritas utama dalam pemisahan

padatan suspensi organic.

Pengendapan (sedimentasi) partikel padatan dalam limbah cair dibedakan menjadi #

golongan (tipe):

& =ype&1. %iscrete particles

& =ype&. locculating particles

& =ype&". %ilute suspensions

& =ype. -oncentrated Suspended

0lasifikasi sedimentasi didasarkan pada konsentrasi pertikel dan kemampuan partikel

untuk berinteraksi . 0lasifikasi ini dapat dibagi ke dalam empat tipe, yaitu :

1. Settling tipe < (%iscrete particles) : pengendapan partikel dikrit, partikel mengendap

secara individual dan tidak ada interaksi antar partikel.

& =idak ada perubahan bentuk, ukuran partikel danpenggabungan partikel

padatan selama proses pengendapan


10/10



& =erdapat pada limbah cair dengan konsentrasi padatan rendah, terutama sekali

bersifat inorganic

. Settling tipe

makalah sedimentasi

Documents