BAB I

PENDAHULUAN

Proses sedimentasi berkaitan dengan proses pengendapan partikel-patikel

padatan didalam suatu campuran yang umumnya disebut slurry. Pengendapan itu

sendiri merupakan suatu peristiwa turunnya partkel-partikel yang awalnya

tersebar atau tersuspensi dalam cairan, karena gaya gravitasi. Pengendapan proses

sedimentasi dapat dilakukan dengan gaya gravitasi atau cara sederhananya adalah

dengan membiarkan padatan mengndap dengan sendirinya. Setelah partikel

tersebut mengendap maka air jernih dapat dipisahkan dari padatan semula

tersuspensi didalamnya. Cara lain yang lebih cepat yaitu dengan melewatkan air

pada sebuah bak dengan kecepatan tertentu sehingga padatan terpisah dari aliran

tersebut dan jatuh kedalam bak pengendap. Kecepatan pengendap partikel yang

terdapat diair tergantung pada berat jenis, berat da ukuran partikel, viskositas air

dan kecepatan aliran dalam bak pengendap. Berbagai tipe sedimentasi banyak

dijumpai dalam teknologi proses, proses itu tidak hanya dipengaruhi oleh proses

fisik, tetapi juga dipengaruhi oleh karakteristik partikel itu sendiri, yaitu meliputi

karakteristik cairan dan karakteristik partikel-partikel sedimentasi.

Aplikasi dari proses sedimentasi terutama pada proses utilitas, terdapat

pengolahan air yang digunakan untuk air proses, air sanitasi, maupun umpan

boiler. Air yang akan diproses harus benar-benar murni tidak mengandung

partikel padatan maupun zat-zat terlarut lainnya. Diindustri umumnya digunakan

thickener dan clarifier untuk melangsungka proses sedimentasi , bahkan sering

ditambahkan zat pengendap atau (kougulan) untuk mempercepat proses

pengendapan. Oleh karena itu sedimentasi sangat dibutuhkan untuk menunjang

kerja suatu proses, bahkan fungsi intinya sekalipun dalam suatu pabrik untuk

menghasilkan produk yang kualitasnya diinginkan. Adapun tujuan dari proses

sedimentasi adalah untuk memindahkan partikel dari suatu fluida tersebut terbebas

dari partikel-partikel pengotornya.

1

BAB II

ISI

1. Definisi sedimentasi

Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan

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

konsentrasinya). 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, pada suhu seragam untuk mencegah pergeseran fluida

karena konveksi. Proses ini memanfaatkan proses gravitasi, yaitu dengan

mendiamkan suspensi hingga membentuk endapan terpisah dari beningan

(foust, 1980). Pemisahan dapat berlangsung karena adanya gaya gravitasi yang

terjadi pada butiran tersebut.

2. Proses sedimentasi dalam Industri Kimia

Proses sedimentasi dapat dilakukan dengan tiga macam cara, yaitu :

Cara Batch

Cara ini cocok dilakukan untuk skala laboratorium, karena sedimentasi

batch paling mudah dilakukan, pengamatan penurunan ketinggian mudah.

Mekanisme sedimentasi batch pada suatu silinder / tabung bisa dilihat

pada gambar berikut :

Gambar 1 . Mekanisme Sedimentasi Batch

Keterangan :

A = cairan bening

B = zona konsentrasi seragam

2

C = zona ukuran butir tidak seragam

D = zona partikel padat terendapkan

 

Gambar 1 di atas menunjukkan slurry awal yang memiliki konsentrasi

seragam dengan partikel padatan yang seragam di dalam tabung (zona B).

Partikel mulai mengendap dan diasumsikan mencapai kecepatan

maksimum dengan cepat. Zona D yang terbentuk terdiri dari partikel lebih

berat sehingga lebih cepat mengendap. Pada zona transisi, fluida mengalir

ke atas karena tekanan dari zona D. Zona C adalah daerah dengan

distribusi ukuran yang berbeda-beda dan konsentrasi tidak seragam. Zona

B adalah daerah konsentrasi seragam, dengan komsentrasi dan distribusi

sama dengan keadaan awal. Di atas zona B, adalah zona A yang

merupakan cairan bening.

Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing zona berubah

(gambar 2 b, c, d). Zona A dan D bertambah, sedang zona B berkurang.

Akhirnya zona B, C dan transisi hilang, semua padatan berada di zona D. 

Saat ini disebut critical settling point, yaitu saat terbentuknya batas

tunggal antara cairan bening dan endapan (Foust, 1980).

Cara Semi-Batch

Pada sedimentasi semi-batch , hanya ada cairan keluar saja, atau cairan

masuk saja. Jadi, kemungkinan yang ada bisa berupa slurry yang masuk

atau beningan yang keluar. Mekanisme sedimentasi semi-batch  bisa

dilihat pada gambar berikut :

3

Gambar 2. Mekanisme Sedimentasi Semi- Batch

Keterangan :

A = cairan bening

B = zona konsentrasi seragam

C = zona ukuran butir tidak seragam

D = zona partikel padat terendapkan

Cara Kontinyu

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

dikeluarkan secara kontinyu. Saat steady state, ketinggian tiap zona akan

konstan. Mekanisme sedimentasi kontinyu bisa dilihat pada gambar

berikut :

Gambar 3. Mekanisme Sedimentasi Kontinyu

Keterangan :

A = cairan bening

B = zona konsentrasi seragam

C = zona ukuran butir tidak seragam

D = zona partikel padat terendapkan

Kecepatan 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 (Brown, 1950).

Pada keadaan awal, konsentrasi slurry seragam di seluruh bagian tabung.

Kecepatan sedimentasi konstan, terlihat pada grafik hubungan antara ZL

4

dan θL membentuk garis lurus untuk periode awal (dZ/dt=V=konstan ).

Periode ini disebut free settling, dimana padatan bergerak turun hanya

karena gaya gravitasi. Kecepatan 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. Hal 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 bawah slurry menjadi lebih pekat. Konsentrasi

pada bagian batas bertambah, gerak partikel semakin sukar dan kecepatan

turunnya partikel berkurang. Kondisi ini disebut hindered settling.

Kondisi free settling dan hindered settling dapat diamati pada grafik

hubungan antara ZL dan θL. Dimana untuk kondisi free settling ditunjukkan

saat grafik masih berupa garis lurus, sedangkan saat grafik mulai

melengkung merupakan kondisi hindered settling.

Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses

sedimentasi terbagi atas tiga macam:

Sedimentasi TIpe I/Plain Settling/Discrete particle

Sedimentasi Tipe I merupakan partikel diskret, yaitu partikel yang dapat

mengendap bebas secara individual tanpa membutuhkan interaksi antar

partikel. Sesuai dengan definisi di atas, maka pengendapan terjadi karena

adanya interaksi gaya-gaya di sekitar partikel, yaitu gaya drag dan gaya

impelling. Massa partikel menyebabkan adanya gaya drag yang diimbangi

oleh gaya impelling, sehingga kecepatan pengendapan partikel konstan.

Merupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan koagulan. Tujuan

dari unit ini adalah menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada

grit chamber. Dalam perhitungan dimensi efektif bak, faktor-faktor yang

5

mempengaruhi performance bak seperti turbulensi pada inlet dan outlet,

pusaran arus lokal, pengumpulan lumpur, besar nilai G sehubungan

dengan penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan faktor lain

diabaikan untuk menghitung performance bak yang lebih sering disebut

dengan ideal settling basin.

Sedimentasi Tipe II (Flocculant Settling)

Sedimentasi tipe II adalah adalah pengendapan partikel flokulen dalam

suspensi encer dimana selama pengendapan terjadi saling interaksi antar

partikel. Selama dalam operasi pengendapan, ukuran partikel flokulen

bertambah besar, sehingga kecepatannya juga meningkat. Sebagai contoh

sedimentasi tipe II antara lain pengendapan pertama pada pengolahan air

limbah atau pengendapan partikel hasil proses koagulasi-flokasi pada

pengolahan air minum maupun air limbah.

Pengendapan partikel flokulen akan lebih efisien pada ketinggian bak yang

relatif kecil. Karena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas

dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak menjadi

beberapa kompartemen, maka alternatif terbaik untuk meningkatkan

efisiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada

bagian atas bak pengendapan untuk menahan flok–flok yang terbentuk.

Kecepatan pengendapan partikel tidak bisa ditentukan dengan persamaan

Stoke’s karena ukuran dan kecepatan pengendap tidak tetap. Besarnya

partikel yang mengendap diuji dengan column setting test dengan multiple

withdrawal ports.

Hindered Settling (Zone Settling)

Merupakan pengendapan dengan konsentrasi koloid dan partikel

tersuspensi adalah sedang, di mana partikel saling berdekatan sehingga

gaya antar pertikel menghalangi pengendapan paertikel-paertikel di

sebelahnya. Partikel berada pada posisi yang relatif  tetap satu sama  lain

dan semuanya mengendap pada suatu kecepatan yang konstan. Hal ini

6

mengakibatkan massa pertikel mengendap sebagai suatu zona, dan

menimbulkan suatu permukaan kontak antara solid dan liquid.

Sedimentasi adalah suatu proses yang bertujuan memisahkan/mengendapkan

zat-zat padat atau suspensi non-koloidal dalam air. Pengendapan dapat

dilakukan dengan memanfaatkan gaya gravitasi. Cara yang sederhana adalah

dengan membiarkan padatan mengendap dengan sendirinya. Setelah partikel-

partikel mengendap, maka air yang jernih dapat dipisahkan dari padatan yang

semula tersuspensi di dalamnya. Cara lain yang lebih cepat adalah dengan

melewatkan air pada sebuah bak dengan kecepatan tertentu sehingga

padatannya terpisah dari aliran air dan jatuh ke dalam bak pengendap tersebut.

Kecepatan pengendapan partikel-partikel yang terdapat di dalam air bergantung

kepada berat jenis, bentuk dan ukuran partikel, viskositas air dan kecepatan

aliran dalam bak pengendap.

Pada umumnya proses Sedimentasi dilakukan setelah proses Koagulasi dan

Flokulasi dimana tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan

sehingga menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat.

Setelah melewati proses destabilisasi partikel koloid melalui unit koagulasi dan

unit flokulasi, selanjutnya perjalanan air akan masuk ke dalam unit

sedimentasi. Unit ini berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel koloid

yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini menggunakan prinsip

berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumpur) akan lebih

besar daripada berat jenis air.

Proses sedimentasi dalam dunia industri dilakukan secara sinambung dengan

menggunakan alat yang dikenal dengan nama thickener,sedangkan untuk skala

laboratorium dilakukan secara batch. Data-data yang diperoleh dari prinsip

sedimentasi secara batch dapat digunakan untuk proses yang sinambung.

7

Dasar Perancangan Thickener

1. Luas penampang thickener

Ada dua dasar pertimbangan yang digunakan untuk menentukan luas

penampang thickener yang dibutuhkan, yaitu didasarkan atas hasil

beningan dan hasil sludge.

Dasar perancangan 1

Tidak ada butiran padat yang bergerak ke atas terikut aliran hasil atas,

oleh sebab itu luas penampang harus cukup luas. Butiran tidak

bergerak ke atas bila kecepatan terminal butir padat lebih besar dari

kecepatan aliran cairan ke atas ( ). Oleh sebab itu luas

pemampang minimum yang harus dirancang didapatkan dari

persamaan berikut :

Dasar perancanagan 2

Luas penampang harus cukup untuk melewatkan gerakan padatan ke

bawah. Jumlah total padatan yang bergerak (FL) ke bawah terdiri dari

padatan yang dibawa aliran ke bawah (terangkut oleh bulk flow) dan

padatan yang kebawah karena mempunyai kecepatan pengendapan,

atau dapat dituliskan dengan persamaan berikut:

nilai berubah terhadap posisi dalam ketinggian thickener.

Total padatan yang ada dalam thickener adalah sama dengan padatan

yang ada dalam arus umpan ( ) sehingga bila nilai maka

batasan di atas sudah terpenuhi. Luas penampang minimum yang

8

dibutuhkan adalah bila , sehingga luas penampang minimum

yang dibutuhkan yang didasarkan atas batasan ini dapat ditentukan

dengan persamaan berikut:

atau

karena nilai berubah pada setiap posisi ketinggian thickener

maka akan diperoleh beberapa nilai A minimum. A minimum yang

dipilih sebagai dasar perancangan adalah A minimum yang nilainya

paling besar.

2. Kedalaman thickener

Salah satu dasar pertimbangan untuk menentukan kedalaman

thickener ditentukan berdasarkan kecepatan aliran hasil bawah. Dasar

perancangan kedalaman thickener adalah waktu tinggal slurry dalam

thickener.

Waktu tinggal = =

Waktu tinggal rata-rata padatan pada bagian bawah=

Sehingga

Bila nilai diketahui maka nilai H dapat ditentukan.

3. Penentuan

9

Nilai dapat ditentukan secara grafis berdasarkan data laboratorium

urutan penentuannya sebagai berikut:

Tarik garis singgung yang besarnya tetap pada kondisi awal dan kondisi

akhir, buat garis bagi sudut yang terbentuk dari perpotongan kedua

garis singgung tersebut. Titik potong antara garis bagi sudut dan kurva

H vs t , diberi nama titik C (HC dan tC). Dibuat garis singgung melalui

titik C, Nilai merupakan titik patong antara garis singgung melaui C

ini dengan garis horisontal melaui HU. Nilai HU ditentukan berdasarkan

persamaan neraca massa padatan dalam kolom percobaan batch,

sebagai berikut:

A Co Ho = A CU HU sehingga HU =

H

Contoh soal:

Suatu industri mempunyai slurry dengan kandungan padatan yang sanagt

rendah yaitu 5% berat. Untuk menadapatkan cairan yang bebas padatan

dan slurry yang pekat dengan konsentrasi padatan 30%berat dipilih cara

sedimentasi dalam thickener. Tentukan luas dan kedalaman thickener

teoritis yang sebaiknya dibuat, bila industri tersebut mempunyai slurry

sebanyak 36 ton/jam.Data sedimentasi secara batch yang dilakukan di

laboratorium disusun dalam tabel berikut:

10

Tinggi bidang batas ,cm Waktu, detik

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3,5

3,0

0

4

7

11

14

17

20.5

23.5

27.5

32

35.5

40

44

50

83

131

Penyelesaian

L = 6

F =

L = 6 =1666,7

Rumus yang digunakan

dan =

Amin bagian atas (bagian klarifikasi)

11

, nilai Vm pada keadaan ini dapat ditentukan berdasarkan

data batch H vs t pada kedaan awal yang nilainya masih tetap, pada

kondisi ini sering disebut dengan free settling atau kondisi dimana

konsentrasi padatan belum berpengaruh. Sedangkan Q adalah flow rate

beningan.

Amin bagian bawah (bagian sedimentasi)

=

Hasil perhitungan disajikan pada tabel berikut ini

HL, cm tL, detik Hi VL,cm/

detik

CL, g pdt/g

lart.

Amin (pers.

A)

16

11

8

7

6

5

4.7

4.5

4.25

4

3.5

3.2

3

4

20.5

32

35.5

40

45

47.5

50

55

63.5

83

130

131

17

16.1

15.9

15.55

14.7

13

10.1

8.35

6.05

5.9

4.8

4.4

3

0.25

0.25

0.246

0.241

0.218

0.1789

0.114

0.077

0.033

0.030

0.016

0.0106

0.001

0.05

0.05

0.0531

0.0546

0.0578

0.0653

0.0841

0.1018

0.1405

0.144

0.177

0.193

0.293

27777,8

27777,8

26251,8

25901,9

26696,7

28044,4

31276,6

35118,2

47779,1

50154,3

60322,5

72642,1

33181,3

12

Amin bagian atas (bagian klarifikasi)

Debit cairan beningan = V = F-L=10.000 1666,7 =8333,3

Kecepatan terminal butir Vm= 0,25

Luas penampang minimum teoritis yang sebaiknya digunakan adalah Amin

yang paling besar yang ditentukan berdasarkan Amin pada seksi klarifikasi

dan seksi sedimentasi. Pada hasil perhitungan ini digunakan Amin teoritis

sebesar = 72642,1 cm2.

Kedalam thickener ditentukan beradsarkan persamaan berikut:

HU = =

=

Kedalan thickener bila dihitung berdasarkan kelaman seksi sedimentasi

sangat kecil, oleh sebab itu kelaman thickener ditentukan berdasarkan

kedalaman beningan (3 ft sampai10 ft) yang seharusnya dirancang dengan

dasar pertimbangan agar pengambilan beningan betul terbebas dari padatan,

juga kemiringan dasar thickener dengan pertimbangan kemudahan

pengambilan padatan. Kedalaman total thickener biasa sekitar 10 ft sampai

15 ft.

13

Contoh ukuran thickener untuk bentuk rectangular dan sirkular yang sering

dijumpai pada pemisahan primer pada pengolahan limbah (Reynolds, 1982)

Uraian Kisaran

nilai

Nilai umum

Rectangular

-Kedalaman, ft

-Panjang,ft

-Lebar.ft

-Kecepatan flight,

ft/menit

Circular

-Kedalaman, ft

-Diameter, ft

-Kemiringan dasar, in/ft

Kecepatan flight, rpm

10 – 15

50 – 300

10 – 80

2 – 4

10 – 15

10 – 200

¾ - 2

0,02 – 0,05

12

80 – 130

16 – 32

3

12

40 – 150

1

0,03

3.Alat sedimentasi

Salah satu alat sedimentasi adalah bak. Dalam bak sedimentasi, akan terpisah

antara air dan lumpur. Gabungan unit koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi

disebut unit aselator. Alat sedimentasi terdiri atas dua jenis, yaitu jenis bak

pengendap segi empat (rectangular), dan jenis lingkaran (circular). Jenis segi

empat biasanya digunakan untuk laju alir air yang besar, karena pengendaliannya

dapat dilakukan dengan mudah, sedangkan keuntungan alat sedimentasi jenis

lingkaran yaitu memiliki mekanisme pemisahan lumpur yang sederhana.

Bak sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan flok-flok yang dibentuk pada

proses koagulasi dan flokulasi. Agar pengendapan yang terjadi pada bak

sedimentasi berjalan dengan baik, terdapat beberapa persyaratan yang harus

dipenuhi menyangkut karakteristik aliran dalam bak sedimentasi yang akan

dibangun. Untuk mencapai pengendapan yang baik, bentuk bak sedimentasi harus

14

dibuat sedemikian rupa sehingga karakteristik aliran di dalam bak tersebut

memiliki aliran yang laminar dan tidak mengalami aliran mati (short-circuiting).

Bak sedimentasi pada umumnya terbuat dari konstruksi beton bertulang dengan

bentuk bulat maupun persegi panjang.

Bentuk bak sedimentasi :

Segi empat (rectangular). Pada bak ini air mengalir horisontal dari inlet menuju outlet, sementara partikel mengendap kebawah (Gambar 5.1)

Gambar 5.1 Bak sedimentasi berbentuk segi empat : (a) denah, (b) potongan

memanjang

Lingkaran (circular) – center feed. Pada bak ini, air masuk melalui pipa menuju

inlet bak dibagian tengah bak, kemudian air mengalir horisontal dari inlet menuju

outlet disekeliling bak, sementara partikel mengendap kebawah (Gambar 5.2).

Secara tipikal bak persegi mempunyai rasio panjang : lebar antara 2 : 1 – 3 : 1.

Gambar 5.2 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran – center feed: (a) denah, (b)

potongan melintang

Lingkaran (circular) – periferal feed. Pada bak ini, air masuk melalui sekeliling

lingkaran dan secara horisontal mengalir menuju keoutlet dibagian tengah

lingkaran, sementara partikel mengendap kebawh (Gambar 5.3). Hasil penelitian

menunjukkan bahwa tipe periferal feed menghasilkan short circuit yang lebih

kecil dbandingkan tipe center feed, walaupun center feed lebih sering digunakan.

Secara umum pola aliran pada bak pengendap persegi panjang. Meskipun

15

demikian, bak lingkaran lebih sering digunakan karena penggunaan peralatan

pengumpul lumpurnya lebih sederhana.

Gambar 3.1 Bak sedimentasi berbentuk lingkaran – periferal feed : (a) denah, (b)

potongan melintang

Bagian-bagian dari bak sedimentasi (Gambar 3.2) :

a. Inlet : tempat air masuk kedalam bak.

b. Zona pengendapan : tempat flok/partikel mengalami proses pengendapan.

c. Ruang lumpur : tempat lumpur mengumpul sebelum diambil keluar bak.

Kadang dilengkapi dengan sludge collector/scrapper.

d. Outlet : tempat dimana air akan meningalkan bak, biasanya berbentuk

melimpah (weir).

Gambar 3.2 bagian-bagian bak sedimentasi

Zona inlet atau struktur influen. Zona inlet mendistribusikan aliran air

secaramerata pada bak sedimentasi dan menyebarkan kecepatan aliran yang baru

16

masuk. Jika dua fungsi ini dicapai, karakteristik aliran hidrolik dari bak akan lebh

mendekati kondisi bak ideal dan menghasilkan efisiensi yang lebih baik. Zona

influen didesain secara berbeda untuk kolam rectangular dan circular. Khusus

dalam pengolahan air, bak sedimentasi rectangular dibangun menjadi satu dengan

bak flokulasi. Sebuah baffle atau dinding memisahkan dua kolam dan sekaligus

sebagai inlet bak sedimentasi. Desain dinding pemisah sangat penting, karena

kemampuan bak sedimentasi tergantung pada kualitas flok.

Zona pengendapan. Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horisontal kearah

outlet, dalam zona ini terjadi proses pengendapan. Lintasan partikel tergantung

pada besarnya kecepatan pengendapan.

Zona lumpur. Dalam zona ini lumpur terakumulasi. Sekali lumpur masuk area ini

lumpur akan tetap disana.

Zona outlet atau struktur efluen. Seperti zona inlet, zona outlet atau struktur efluen

mempunyai pengaruh besar dalam mempengaruhi pola aliran dan karakteristik

pengendapan flok pada bak sedimentasi. Biasanya weir atau pelimpah dan bak

penampung limpahan digunakan untuk mengontrol outlet pada bak sedimentasi.

Selain itu, pelimpah tipe V-notch atau orifice terendam biasanya juga dipakai.

Diantara keduanya, orifice terendam yang lebih baik karena memiliki

kecenderungan pecahnya sisa flok lebih kecil selama pengaliran dari bak

sedimentasi menuju filtrasi.

Selain bagian-bagian utama diatas, sering bak sedimentasi dilengkapi dengan

settler. Settler dipasang pada zona pengendapan (Gambar 3.3) dengan tujuan

untuk meningkatkan efisiensi pengendapan.

17

Gambar 3.3 settler pada bak sedimentasi

Operasional dan Pemeliharaan

Pengontrolan kondisi pengendapan flok pada tangki dilakukan dengan frekuensi 

4 kali sehari. Proses pembentukan flok yang tidak sempurna pada proses

koagulasi dan flokulasi mengakibatkan banyaknya flok kecil yang terbawa ke bak

penyaring sehingga meningkatkan  beban penyaring;

Pengontrolan kualitas clarified water untuk memeriksa efisiensi bak

pengendapan. Efisiensi pengendapan yang jelek mengakibatkan meningkatnya

beban pengolahan pada unit filtrasi;

Penyisihan schum, sludge yang mengapung dan pertumbuhan algae pada dinding

tangki, baffle, dan  lounders terutama pada musim panas;

Pengontrolan beban permukaan dan flow rate melalui observasi visual dengan

melihat ketinggian air pada weir pelimpah, bila debit air yang diolah terlalu besar

maka muka air  akan melebihi ketinggian weir loading;

Pengurasan lumpur  yang dilakukan pada clarified water secara otomatis dan

manual menurut ketebalan lumpur yang dilakukan dengan menggunakan pompa

penguras.

4. Prinsip Kerja Alat Operasi Sedimentasi

Sebelum membicarakan secara rinci operasi sedimentasi, terlebih dahulu

dibahas alat-alat pemisah padat-cair yang sering dijumpai di industri kimia.

Campuran padat-cair sering disebut dengan suspensi (suspension) atau slurry.

Ada beberapa tujuan yang diharapkan dari pemisahan suspensi yaitu:

Mengambil padatan dari cairannya

Mengambil cairan dari padatannya

Mengambil keduanya

Keduanya tidak dimanfaatkan, tetapi dilakukan untuk tujuan pencegahan

terhadap pencemaran lingkungan.

Secara skematis pemisahan campuran padat-cair, yang sering disebut dengan

suspension atau slurry, dapat digambarkan sebagai berikut

18

Suspension Liquid + some solids

Solids+some liquid

Gambar 4. Skema alat pemisah padat-cair

Operasi sedimentasi termasuk pada kelompok pemisahan liquid constrained-

particles free, karena walaupun fluidanya bergerak kecepatan gerak butiran

relatif lebih cepat dibandingkan kecepatan gerak fluidanya.

Operasi sedimentasi dapat digunakan pada pemisahan butir padatan dengan

berbagai ukuran, tetapi dapat bekerja optimum pada konsentrasi padatan yang

relatif rendah. Karena pada konsentrasi padatan yang tinggi kecepatan

sedimentasi menjadi lambat. Pada keadaan ini waktu sedimentasi yang

dibutuhkan menjadi sangat lama, sehingga sebaiknya dipilih alat pemisah yang

lain, misalnya filtrasi.

5.Aplikasi sedimentasi di Industri

Proses pembuatan tepung dari sagu pada pabrik tepung tapioka

Sagu yang berasal dari batang pohon sagu dihancurkan. Keudian

dibersihkan dari ampasnya dengan cara dialir dengan air. Setelah itu sagu

akan terbawa oleh alir air dan menjadi slurry. Kemudian slurry ini akan

diendapkan dan mengalami proses sedimentasi untuk memisahkan air dan

sagu yang kemudian akan dikeringan menjadi tepung sagu.

Proses pengolahan air minum untuk kondisi air yang baku dengan

kekeruhan yang tinggi (>1000 mg/L) sebelum unit sedimentasi terdapat

unit lain yaitu unit pra-sedimentasi yang berfungsi mengendapkan partiel-

partikel yang terendaopkan dalam unit pra-sedimentasi serta flok-flok

yang terbentuk setelah melalui proses koagulasi dan flokasi. Alasannya

bisa menggunakan bak sedimentasi.

Proses sedimentasi pada unit utilitas terdapat pengolahan air yang

digunakan untuk air proses, sanitasi air, maupun umpan boiler. Ketiga hal

tersebut yang menggunakan air, harus benar-benar tidak mengandung

19

partikel padatan maupun zat terlsrutnys, umumnya digunakan thickneker

dan clarifier untuk prosessedimentasi.

BAB III

PENUTUP

Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan

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

konsentrasinya). Sedimentasi bertujuan untuk memindahkan partikel dari suatu

fluida sehingga fluida tersebut terbebas dari partikel-partikel pengotornya.

Karakteristik padatan dan cairan yang digunakan sangat berpengaruh terhadap

proses sedimentasi.

20

Aplikasi sedimentasi dalam industri kimia diantaranya pada unit utilitas, proses

pembuatan tepung dari sagu pada pabrik tepung tapioka, dan Proses pengolahan

air minum untuk kondisi air yang baku dengan kekeruhan yang tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Geankoplis, Christi J., 1983, Transport Procesesses and Unit Operations, Prentice

Hall International, Inc, New Jersey.

Foust, A.S., Wenzel, A.L,, Clump, C.W,, Mans, L., and Anderson, L.B., 1980,

Priciples Of Unit Operations, 2 nd edition, Allyn and Bacon, Inc.

Sitompul, Hermanto,. dkk. 2011. Sedimentasi. Bandar Lampung : Universitas

Lampung

21

Taharuddin, S.T., M.Sc., 2015, Penuntun Praktikum Instruksional Operasi Teknik

Kimia 2015, Bandar Lampung: Universitas Lampung

Yusuf, Amalia Sasmita,. dkk. 2015. Laporan Akhir Praktikum Intruksional 1.

Bandar Lampung : Universitas Lampung

22