sedimentasi

26
I. PENDAHULUAN I.I Latar Belakang Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan baha dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap mempertahankan fasa bahan atau tidak mengalami perubahan fasa bahan, sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah fasa bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya. Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk memperoleh bahan dengan ukuran atau fasa yang diinginkan. Menurut Idrial (1987) pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gravitasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul dari aliran. Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi), dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi. Pemisahan mekanik yang pertama adalah pengayakan. Pengayakan adalah metode pemisahan bahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan gaya gravitasi dan getaran. Ayakan dapat berbahan logam, pelat logam berlubang, kain, dll. Ukuran lubang ayakan ini berkisar antara 4 in sampai 400 mesh. Contoh pengayakan adalah pemisahan ukuran bahan pati dengan vibrating screen. Penggunaan ukuran ayakan ini tergantung dari ukuran bahan yang akan diayak (Idrial, 1987). Filtrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring). Dasar pemisahan ini adalah dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan zat terlarutnya. Penyaring akan menahan zat padat denga ukuran yang lebih besar dari pori saringan. Proses ini dilakukan dengan bahan yang berbentuk larutan cair. Hasil penyaringan disebut filtrate dan zat yang tertahan disebut residu. Contoh filtrasi adalah untuk membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula. Contoh alat filtrasi adalah filter press (Rahayu, 2009).

Upload: talita-freya-lidian

Post on 30-Jan-2016

17 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

makalah

TRANSCRIPT

Page 1: Sedimentasi

1

I. PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang

umum digunakan. Pemisahan bahan ini dimanfaatkan untuk memperoleh bahan dengan

fraksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan

yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan baha dengan cara kontak

keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah pada ada tidaknya perubahan fasa bahan

setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan

dengan tetap mempertahankan fasa bahan atau tidak mengalami perubahan fasa bahan,

sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah fasa

bahan yang dipisahkan dari fasa awalnya.

Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk

memperoleh bahan dengan ukuran atau fasa yang diinginkan. Menurut Idrial (1987)

pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu

gaya gravitasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul dari aliran.

Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi),

dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi

penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi.

Pemisahan mekanik yang pertama adalah pengayakan. Pengayakan adalah metode

pemisahan bahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan gaya gravitasi dan getaran.

Ayakan dapat berbahan logam, pelat logam berlubang, kain, dll. Ukuran lubang ayakan ini

berkisar antara 4 in sampai 400 mesh. Contoh pengayakan adalah pemisahan ukuran bahan

pati dengan vibrating screen. Penggunaan ukuran ayakan ini tergantung dari ukuran bahan

yang akan diayak (Idrial, 1987). Filtrasi adalah metode pemisahan untuk memisahkan zat

padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring). Dasar pemisahan ini

adalah dengan perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan zat terlarutnya. Penyaring akan

menahan zat padat denga ukuran yang lebih besar dari pori saringan. Proses ini dilakukan

dengan bahan yang berbentuk larutan cair. Hasil penyaringan disebut filtrate dan zat yang

tertahan disebut residu. Contoh filtrasi adalah untuk membersihkan sirup dari kotoran yang

ada pada gula. Contoh alat filtrasi adalah filter press (Rahayu, 2009).

Page 2: Sedimentasi

2

Dewasa ini tantangan dalam dunia industri maupun perdagangan sedemikian pesat. Hal ini

menuntut adanya strategi efektif dalam mengembangkan industri, sehingga dapat bersaing

dengan negara-negara lain yang lebih maju. Pembangunan terfokus pada pemenuhan

kebutuhan saat ini tanpa mengesampingkan kebutuhan mendatang yang mana hal ini

dikaitkan dengan kelestarian dan kesehatan lingkungan alam.

Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan salah satunya adalah limbah cair berasal

dari kegiatan industri. Limbah cair yang tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan

dampak yang luar biasa pada perairan, khususnya sumber daya air. Kelangkaan air di masa

mendatang dan bencana alam semisal erosi, banjir dan kepunahan ekosistem perairan tidak

bisa dihindarkan lagi, itu dapat terjadi apabila kita kaum akademisi tidak peduli terhadap

permasalahan tersebut.

Alam memiliki kemampuan dalam menetralisir pencemaran yang terjadi apabila jumlahnya

kecil, akan tetapi apabila dalam jumlah yang besar akan dapat menimbulkan dampak

negatif terhadap alam karena dapat mengakibatkan terjadinya perubahan keseimbangan

lingkungan sehingga limbah tersebut dikatakan telah mencemari lingkungan. Hal ini dapat

dicegah dengan mengolah limbah yang dihasilkan industri sebelum dibuang ke badan

sungai. Limbah yang dibuang ke sungai harus memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan,

karena sungai merupakan salah satu sumber air bersih bagi masyarakat, sehingga

diharapkan tidak tercemar dan bisa digunakan untuk keperluan lainnya.

Untuk mengatasi masalah yang terangkum diatas, maka dibuatlah makalah ini. Pada

makalah ini, kita akan membahas bagaimana cara pengolahan air limbah menjadi air bersih.

Dimana seperti kita ketahui, proses pemisahan air limbah menjadi air bersih ini adalah salah

satu aplikasi dari proses Sedimentasi. Pada makalah ini kita akan membahas, bagaimana

proses Sedimentasi tersebut sebagai Proses Pemisahan Secara Fisik.

Page 3: Sedimentasi

3

I.2 Perumusan Masalah

Pengolahan air limbah tanpa melibatkan bahan kimia atau tanpa terjadi reaksi kimia.

Pengolahan air limbah secara fisik meliputi screening, sedimentasi, filtrasi, floatasi,

adsorpsi dan evaporasi. Dalam proses pemisahan dengan menggunakan sedimentasi yang

bertujuan untuk menyisihkan padatan yang berukuran kecil dan mudah mengendap dalam

waktu yang relatif pendek. Padatan dapat mengendap dengan mudah jika berat jenis

padatan jauh lebih besar dibanding berat jenis air. Proses sedimentasi dioperasikan saat

awal pengolahan air limbah setelah proses kimia maupun dapat dioperasikan setelah proses

biologi. Di dalam proses sedimentasi waktu pengendapan berpengaruh terhadap kualitas

air. Dalam makalah ini proses pengolahan air limbah yang terjadi pada industri.

1.3 Tujuan Penulisan

Melalui isi makalah ini di harapkan pembaca mengetahui tentang :

1. Mengetahui tentang limbah cair berupa air limbah, yang meliputi parameter air

limbah, dampak negatif air limbah.

2. Mengetahui jenis-jenis pengolahan air limbah industri yang meliputi pengolahan

secara fisik, kimia dan biologi.

3. Mengetahui proses sedimentasi dalam pengolahan air limbah industri.

Page 4: Sedimentasi

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pemisahan Campuran Heterogen

Campuran heterogen adalah campuran yang tidak serba sama, membentuk dua fasa atau

lebih dan terdapat batas yang jelas diantara fasa-fasa. Contohnya : Campuran tepung beras

dengan air, campuran kapur dengan pasir,dll Adapun tiga proses pemisahan campuran

heterogen, yaitu :

1. Sedimentasi

2. Sentrifugasi

3. Filtrasi

4. Flotasi

2.2 Limbah

Limbah adalah sisa dari suatu usaha atau kegiatan. Limbah berbahaya dan beracun adalah

sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan beracun yang karena

sifat, konsentrasi, dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat

mencemarkan, merusak lingkungan hidup, atau membahayakan lingkungan hidup manusia

serta makhluk hidup (Suharto, 2010).

Limbah cair adalah bahan-bahan pencemar berbentuk cair. Air limbah adalah air yang

membawa sampah (limbah) dari rumah tinggal, bisnis, dan industri yaitu campuran air dan

padatan terlarut atau tersuspensi dapat juga merupakan air buangan dari hasil proses yang

dibuang ke dalam lingkungan. Berdasarkan sifat fisiknya limbah dapat dikategorikan atas

limbah padat, cair, dan gas.

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan.

Berbagai teknik pengolahan air limbah untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba

dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah

dikembangkan tersebut secara umum dapat dibagi menjadi tiga metode pengolahan, yaitu

pengolahan secara fisika, pengolahan secara kimia, dan pengolahan secara biologi

(Suharto, 2010).

Page 5: Sedimentasi

5

2.3 Karakteristik dan Parameter Air Limbah

Air limbah memiliki karakteristik dan ciri-ciri yang dapat dikelompokan menjadi 3

bagian, yaitu :

2.3.1 Ciri-ciri fisik

Ciri-ciri fisik utama air limbah adalah kandungan bahan padat, warna, bau dan

suhunya.

2.3.1.1 Bahan padat

Air yang terpolusi selalu mengandung padatan yang dapat dibedakan atas

empat kelompok berdasarkan besar partikelnya dan sifat-sifat lainnya

(Fardiaz, 1992). Empat kelompok tersebut yaitu:

1. Padatan terendap (sedimen)

2. Padatan tersuspensi dan koloid

3. Padatan terlarut

4. Minyak dan lemak

2.3.1.2 Warna

Warna adalah ciri kualitatif yang dapat dipakai untuk mengkaji kondisi

umum air limbah. Air buangan industri serta bangkai benda organis yang

menentukan warna air limbah itu sendiri (Sugiharto, 1987).

2.3.1.3 Bau

Pembusukan air limbah adalah merupakan sumber dari bau air limbah

(Sugiharto, 1987). Hal ini disebabkan karena adanya zat organik terurai

secara tidak sempurna dalam air limbah ( Yazied, 2009).

2.3.1.4 Suhu

Suhu air limbah biasanya lebih tinggi daripada air bersih, karena adanya

Tambahan air hangat dari perkotaan (Tchobanoglous, 1991).

Page 6: Sedimentasi

6

2.3.2 Ciri-ciri kimiawi

Air limbah tentunya mengandung berbagai macam zat kimia. Bahan organik pada

air limbah dapat menghabiskan oksigen serta akan menimbulkan rasa dan bau yang

tidak sedap pada penyediaan air bersih (Sugiharto, 1987). Pengujian kimia yang

utama adalah yang bersangkutan dengan amonia bebas, nitrogen organik, nitrit,

nitrat, fosfor organik dan fosfor anorganik (Tchobanoglous, 1991).

2.3.3 Ciri-ciri biologis

Pemeriksaan biologis di dalam air limbah untuk memisahkan apakah ada bakteri-

bakteri pathogen berada di dalam air limbah (Sugiharto, 1987). Berbagai jenis

bakteri yang terdapat di dalam air limbah sangat berbahaya karena menyebabkan

penyakit. Kebanyakan bakteri yang terdapat dalam air limbah merupakan bantuan

yang sangat penting bagi proses pembusukan bahan organik

(Tchobanoglous,1991).

2.4 Dampak Negatif Air Limbah

Pengelolaan air limbah yang tidak baik akan dapat berakibat buruk terhadap

lingkungan dan kesehatan masyarakat. Beberapa akibat buruk yang ditimbulkan

adalah :

2.4.1 Akibat Terhadap Lingkungan

Air limbah antara lain mempunyai sifat fisik, kimiawi dan biologi yang dapat

menjadi sumber pengotoran, sehingga bila tidak dikelola dengan baik akan dapat

menimbulkan pencemaran terhadap air permukaan, tanah atau lingkungan hidup

lainnya. Disamping itu kadang-kadang dapat menimbulkan bau yang tidak enak

serta pemandangan yang tidak menyenangkan.

2.4.2 Akibat Terhadap Kesehatan Masyarakat

Lingkungan yang tidak sehat akibat tercemar air limbah dapat menyebabkan

gangguan terhadap kesehatan masyarakat. Air limbah dapat menjadi media

tempat berkembang biaknya mikroorganisme patogen, larva nyamuk ataupun

serangga lainnya yang dapat menjadi media transmisi penyakit, terutama

penyakit-penyakit yang penularannya melalui air yang tercemar seperti kholera,

typhus abdominalis, dysentri baciler, dan sebagainya.

Page 7: Sedimentasi

7

2.4.3 Akibat Terhadap Sosial-Ekonomi

Lingkungan hidup manusia sangat mempengaruhi bukan hanya kesehatan fisik

saja, tetapi juga kesehatan mental dan sosial dan manusia terhadap tersebut.

Keadaan lingkungan yang buruk menyebabkan perasaan yang tidak nyaman dan

tidak menyenangkan.

Sebagai akibatnya, kesehatan manusia terganggu dan menjadi kurang produktif.

Sedangkan perkembangan masyarakat tergantung dari tenaga kerja yang

produktif. Kalau dalam masyarakat selalu terjadi penyakit akibat pengaruh buruk

lingkungan, maka hal ini akan mempengaruhi kemampuan kerja dan juga

mempengaruhi keadaan sosial ekonominya.

2.5 Jenis-Jenis Proses Pengolahan Limbah Cair

2.5.1 Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Fisik

Pengolahan secara fisika (physical treatment) melibatkan beberapa proses

fisika, yaitu :

2.5.1.1 Saringan Bar (Bar Screen)

Saringan bar berfungsi untuk menahan dan menyaring bendabenda keras

dan besar seperti ranting kayu, potongan kayu, dan sampah serta

mencegah rusaknya saringan berikutnya.

2.5.1.2 Saringan Pasir dan Kerikil

Saringan pasir dan kerikil digunakan untuk mencegah limbah cair dan

kerikil agar tidak mengganggu dan merusak bak penampung dan pompa

limbah cair.

Page 8: Sedimentasi

8

2.5.1.3 Ekualisasi

Proses ekualisasi berfungsi untuk meminimumkan dan mengendalikan

fluktuasi aliran limbah cair baik kuantitas maupun kualitas yang berbeda

dan menghomogenkan konsentrasi limbah cair dalam bak ekualisasi.

Proses pencampuran dan aerasi diperlukan pada proses ekualisasi untuk

menghindari kondisi septik. Tujuan ekualisasi adalah :

Mengendalikan aliran limbah cair agar tidak terjadi aliran

bergelombang

Menghomogenkan senyawa organik dalam limbah cair agar tidak

terjadi fluktuasi.

Menyeragamkan nilai pH sekitar 6,50–8,50.

Ketepatan memasok limbah cair secara kontinyu untuk proses

berikutnya.

Ketepatan mengalirkan olahan limbah cair secara kontinyu ke

badan air.

Mengendalikan beban toksisitas yang tinggi.

Menurunkan nilai Biochemical Oxygen Demand (BOD) limbah

cair.

2.5.1.4 Sedimentasi

Sedimentasi merupakan peristiwa turunya partikel-partikel padat yang

semula tersebar merata dalam cairan karena adanya gaya berat, setelah

terjadi pengendapan cairan jernih dapat dipisahkan dari zat padat yang

menumpuk di dasar atau biasa disebut dengan pengendapan. Selama

proses ini berlangsung, terdapat tiga gaya yang berpengaruh :

2.5.4.1 Gaya Gravitasi

Gaya ini bisa dilihat pada saat terjadi endapan atau mulai turunya

pertikel padatan menuju kedasar tabung untuk membentuk

endapan. Hal ini terjadi karena massa jenis partikel padatan lebih

besar dari massa jenis fluida.

Fg = m . g ……………………………..........……….….(1)

Page 9: Sedimentasi

9

2.5.4.2 Gaya Apung

Gaya apung terjadi jika massa jenis partikel lebih kecil dari

massa jenis fluida. Sehingga partikel padatan berada pada

permukaan cairan,

Fa = ...……..................……………...(2)

2.5.4.3 Gaya Dorong

Gaya dorong terjadi pada saat larutan dipompakan ke dalam

tabung klarifier. Larutan ini akan terdorong pada ketinggian

tertentu. Gaya dorong dapat juga kita lihat pada saat mulai

turunya partikel padatan karena adanya gaya Gravitsi, maka

fluida akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan

berat padatan itu sendiri. Gaya inilah yang disebut gaya

dorong dan juga gaya yang memiliki arah yang berlawanan

dengan gaya gravitasi.

Fd = Ap.V2. Cd. ………...………….........................(3)

2

2.5.1.5 Filtrasi

Filtrasi yang digunakan untuk pemisahan senyawa kimia padat dan cair

dimana cairan melewati media porous untuk memindahkan padatan

tersuspensi halus. Media filtrasi porous digunakan untuk memisahkan

padat-cair dengan menggunakan prinsip gravitasi sehingga padatan

tersuspensi dipisahkan. Media filtrasi dibedakan menurut media filtrasi

tunggal, misal pasir, media filtrasi ganda, misal pasir dan antrasit, dan

media filtrasi multi pasir, antrasit, dan garnet.

2.5.1.6 Flotasi

Flotasi digunakan proses daya apung untuk memisahkan partikel padatan

tersuspensi dari limbah cair dan pemisahan lemak, pelumas dari industri

olahan susu sapi/kerbau dan juga untuk memisahkan partikel padat rendah

densitas. Pada industri roti, olahan ikan, dan industri olahan unggas

khususnya ayam, pemisahan protein dan lemak dilakukan dengan

menggunakan metode flotasi. Pemisahan lemak dan pelumas dari limbah

m. . g

p

Page 10: Sedimentasi

10

cair dilakukan dengan menggunakan bak flotasi dimana di dasar bak flotasi

dialiri udara pada tekanan rendah atau dengan menggunakan kompresor.

Pada tekanan rendah, maka nitrogen dan oksigen lebih mudah larut jika

dibandingkan dengan tekanan atmosfir. Gelembung udara yang timbul

dalam limbah cair mengangkat lemak dan pelumas ke atas permukaan bak

flotasi sehingga lemak dan pelumas di permukaan limbah cair dapat

dipisahkan dengan menggunakan garpu pemisah.

Jenis-jenis metode flotasi dibagi menjadi beberapa metode, yaitu:

Flotasi dengan prinsip gravitasi. Flotasi gravitasi digunakan pada

limbah cair dari bengkel kendaraan mobil, kereta api, pesawat

terbang, dan kapal laut. Kecepatan aliran limbah cair sekitar 4

sampai 6 m/jam dan waktu tinggal hidraulik 30 menit.

Flotasi dengan prinsip vacuum. Flotasi vacuum banyak digunakan

pada limbah cair dari industri olahan buah-buahan dan sayuran.

Flotasi dengan prinsip elektro. Flotasi elektro digunakan elektroda

ditempatkan di dasar bak sehingga mengahasilkan

gelembunggelembung sangat halus jika limbah cair di bak

dielektrolisis oleh arus searah. Gelembung oksigen timbul pada

anode naik ke atas dan mengangkat lemak, minyak dan pelumas

selanjutnya terbentuk busa di permukaan bak dan dipisahkan.

Flotasi udara. Flotasi udara (air flotation) digunakan untuk

memisahkan padatan tersuspensi dan sebagai alternatif

sedimentasi, mengentalkan suspensi lumpur senyawa kimia

organik. Di samping flotasi tersebut di atas, dikenal pula flotasi

elektro yang diikuti dengan dissosiasi air oleh listrik dalam tangki

terbuka. Lumpur yang terbentuk pada perlakuan primer ini akan

digabung dengan lumpur sekunder. Pemindahan senyawa organik

yang terbiodegrasi dengan metode sedimentasi merupakan metode

yang murah dibandingkan dengan metode aerasi dalam bak aerasi.

Page 11: Sedimentasi

11

2.5.2 Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Kimia

2.5.2.1 Netralisasi dengan Asam atau Basa

Limbah cair dari industri pada umumnya bersifat alkali atau asam sehingga

diperlukan proses kimia netralisasi limbah cair. Limbah cair yang bersifat

basa, maka proses netralisasi dilakukan dengan penambahan HCl, atau asam

sulfat, atau gas CO2 sehingga dicapai nilai pH antara 6,50-8,50.

Jika gas karbondioksida tidak tersedia, maka netralisasi dilakukan dengan

menggunakan asam sulfat karena harganya jauh lebih murah jika

dibandingkan dengan asam asam khlorida. Reaksi kimia netralisasi

berlangsung cepat, diperlukan pengadukan, dilengkapi dengan sensor nilai

pH, dan alat pengendali penambahan asam.

Limbah cair yang bersifat asam dinetralkan dengan penambahan bahan kimia

air kapur atau Ca(OH)2, kostik soda atau NaOH, soda abu atau Na2CO3.

2.5.2.2 Koagulasi dan Flokulasi

Koagulasi adalah proses destabilisasi partikel senyawa koloid dalam limbah

cair. Proses pengendapan dengan menambahkan bahan koagulan ke dalam

limbah cair sehingga terjadi endapan pada dasar tangki pengendapan.

Flokulasi adalah proses pengendapan pencemar dalam limbah cair dengan

penambahan bahan koagulan utama dan koagulan pendukung sehingga terjadi

gumpalan sebelum mencapai dasar tangki pengendap. Flokulasi dikenal pula

sebagai pencampuran (mixing), namun kecepatan pencampuran sangat

lambat, dan tangki flokulasi dilengkapi dengan pengaduk bentuk pedal, dan

baffle atau sirip di dinding tangki flokulasi. Limbah cair yang diberi koagulan

dengan dosis tertentu diaduk dalam tangki flokulasi kemudian pengaduk

dimatikan dan didiamkan, maka akan terbentuk endapan di bagian bawah.

Nilai pH untuk koagulasi harus diperhatikan, misal garam-garam besi bekerja

pada nilai pH antara 4,50 sampai 5,50. Sebaliknya, garam alumunium bekerja

pada nilai pH antara 5,50 sampai 6,30. Limbah cair pada perlakuan primer

terdiri atas senyawa organik dalam bentuk suspensi dan senyawa organik

terlarut kemudian mengalir masuk ke dalam tangki sedimentasi dan

Page 12: Sedimentasi

12

didiamkan selama 2 sampai 3 jam sehingga terbentuk air limbah relatif bersih

dengan campuran padatan dan limbah cair atau lumpur primer (primary

sludge).

2.5.2.3 Adsorpsi

Proses adsorpsi dengan menggunakan adsorben digunakan untuk memisahkan

senyawa pencemar dalam limbah cair. Proses adsorpsi adalah kumpulan

senyawa kimia dipermukaan adsorben, padat sebaliknya absorpsi adalah

penetrasi kumpulan senyawa kimia ke dalam senyawa padat. Jika kedua

peristiwa terjadi simultan maka peristiwa ini disebut sorpsi. Karbon aktif

digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan kontaminan. Karbon aktif

terbuat dari kayu, batu bara, lignit, tempurung kepala, dan tulang ternak serta

limbah sayuran kemudian dipanaskan tanpa adanya oksigen sehingga

terbentuk arang utuh.

2.5.2.4 Dialisis

Proses membran adalah proses pemisahan senyawa dari larutan yang berisi

senyawa dengan menggunakan membran permiabel selektif. Proses membran

terdiri atas proses dialisis, elektrodialisis, dan reverse

osmosis. Dialisis adalah proses pemisahan solute dari berbagai ionik atau

ukuran molekul dalam larutan oleh membran permiabel selektif.

2.5.2.5 Perpindahan Oksigen dan Campuran

Pada perlakuan lumpur aktif, lagon teraerasi, dan proses digesi diperlukan

adanya oksigen dalam proses aerobik dan proses pencampuran dengan hasil

padatan tersuspensi. Perpindahan oksigen dan proses pencampuran dilakukan

dengan aerasi dari alat kompresor. Sistem aerobik menggunakan bak terbuka

yang berisi limbah cair kemudian dipasok oksigen dalam udara untuk proses

metabolisme sehingga mampu mendegradasi senyawa organik dalam limbah

cair dengan nilai BOD yang tidak terlalu tinggi.

Page 13: Sedimentasi

13

2.5.2.6 Ozonisasi

Pendekatan bioteknologi ramah lingkungan terhadap limbah pestisida dan

limbah senyawa organik lainnya merupakan pendekatan yang sangat

dianjurkan untuk diterapkan meskipun proses ozonisasi lebih lama jika

dibandingkan dengan proses kimia. Ozonisasi adalah salah satu pendekatan

proses kimia untuk mendegradasi limbah pestisida dalam limbah cair dan

limbah senyawa organik meskipun limbah pestisida merupakan residu yang

permanen. Residu pestisida organofosfor sangat sensitif terhadap ozonisasi

misalnya parathion, malathion, fosalon,

dimefox, dan lain-lain. Tujuan ozonisasi adalah mengeliminasi bakteri

patogen dalam air maupun limbah cair.

2.5.2.7 Khlorin Dioksida

Metode penambahan khlorin ke limbah cair untuk mengoksidasi senyawa

ammonia menjadi gas nitrogen dipengaruhi oleh: waktu kontak reaksi, suhu

reaksi, dan nilai pH reaksi. Kerugian dengan melakukan metode ini adalah :

Diperlukan sistem pengendalian nilai pH.

Diperlukan biaya operasi mahal karena jumlah larutan NaOH dan

khlorin cukup besar dan mahal serta merupakan bahan berbahaya dan

beracun (B-3).

Diperlukan dekhlorinasi.

Adanya senyawa karsinogen hidrokarbon terkhlorinasi.

Sangat peka terhadap perubahan suhu untuk menghilangkan senyawa

ammonia-nitrogen sampai konsentrasi 0,10 mg/L.

2.5.2.8 Penghilangan Ammonia

Ammonia dihasilkan oleh dekomposisi senyawa organik terdapat dalam

limbah cair yang harus dihilangkan sebab ammonia bersifat toksik atau

beracun terhadap kehidupan ikan air tawar jika konsentrasi ammonia dalam

air lebih dari 3 mg/L dan senyawa ammonia akan dioksidasi oleh mikroba

menjadi nitrat dengan menggunakan oksigen.

Page 14: Sedimentasi

14

2.5.3 Proses Pengolahan Limbah Cair Secara Biologi

2.5.3.1 Perlakuan Lumpur Aktif

Lumpur aktif adalah kumpulan mikroba yang masih aktif berupa gumpalan

lumpur atau menyerupai lumpur, maka disebut lumpur aktif. Aliran limbah

cair (Q) dicampur dengan aliran lumpur (R) kemudian campuran ini dengan

kadar antara 2000 mg/L sampai 4000 mg/L masuk ke dalam bioreaktor. Dalam

bioreaktor lumpur aktif mengadsorpsi senyawa organik padat tersuspensi

selama waktu antara 20 sampai 40 menit. Rasio laju recycle 𝑅/𝑄 bergantung

pada konsentrasi padatan tersuspensi cairan campuran.

2.5.3.2 Trickling Filter

Istilah trickling filter bukan filter dikenal, namun trickling filter terbuat dari

bak beton bentuk silinder berisi batu kecil atau kepingan plastik. Trickling

filter atau perlokasi berbentuk silinder atau empat persegi panjang dengan

dinding baja untuk menyimpan kerikil, batu, kepingan plastik atau batu kapur.

Diameter trickling filter sangat bervariasi mulai dari 1 m sampai 50 m.

2.5.3.4 Proses Aerobik

Perlakuan aerobik limbah cair bertujuan untuk melarutkan dan

menggumpalkan senyawa organik menjadi produk baru seperti CO2, NH3,

radikal anorganik seperti SO4¯, PO4-3, dan mikroba baru. Bakteri dalam

jumlah besar dalam bioreaktor digunakan untuk mengkonversi limbah cair

yang berisi senyawa organik dan anorganik beracun. Masing-masing spesies

mikroba tidak diketahui dan tiadanya pembibitan (seeding) yang diperlukan.

2.5.3.5 Proses Anaerobik

Limbah industri khususnya lumpur primer dinyatakan dalam wujud limbah

organik yang mudah busuk dan berpotensi menimbulkan mikroba patogen.

Pada pengolahan limbah lumpur berupa senyawa kimia organik dengan proses

anaerobik oleh berbagai macam mikroba yang dibantu oleh nutrien menjadi

produk gas bio. Keuntungan perlakuan anaerobik diantaranya adalah reduksi

limbah, stabilisasi, perbaikan drainase, dan matinya mikroba patogen.

Page 15: Sedimentasi

15

Manfaat proses anaerobik ialah prosesnya murah dengan inokulum yang

diperoleh dari kotoran sapi/kerbau dan sekaligus mereduksi nilai BOD.

Perlakuan anaerobik sangat baik untuk limbah cair dengan nilai BOD tinggi

namun biodegradasi tidak sempurna, karena itu limbah cair yang keluar dari

bak anaerobik perlu diproses lebih lanjut. Pada umumnya, waktu tinggal di

bak anaerobik adalah sekitar 14 hari, namun semuanya tergantung pada jenis

limbah organik yang akan diproses.

2.5.3.6 Nitrifikasi dan Denitrifikasi

Pada senyawa kimia, nitrogen dan fosfor adalah kunci penyebab pencemar

dalam limbah cair. Proses denitrifikasi terjadi karena terdapat

Pseudomonas denitrificans. Metode penghilangan senyawa nitrogen dapat

dilakukan dengan perlakuan kolam stabilisasi. Kolam stabilisasi merupakan

metode murah, namun efisiensi penghilangan nitrogen terbatas. Proses ini

berlangsung secara alami dengan menggunakan simbiosis bakteri dan

ganggang nitrogen dipindahkan dalam bentuk biomassa. Semakin tinggi kadar

CO2 semakin tinggi konversinya.

Page 16: Sedimentasi

16

2.6 Proses Sedimentasi

Sedimentasi adalah suatu proses pemisahan suspensi secara fisik atau 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 (Foust, 1980).

Proses sedimentasi dalam industri kimia banyak digunakan, misalnya pada proses

pembuatan kertas dimana slurry berupa bubur selulose yang akan dipisahkan menjadi

pulp dan air, proses penjernihan air (water treatment), dan proeses pemisahan buangan

nira yang akan diolah menjadi gula.

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.

Di industri aplikasi sedimentasi banyak digunakan, antara lain :

Pada unit pemisahan , misalnya untuk mengambik senyawa magnesium dari

air laut.

Untuk 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.

Dan pada pengolahan air limbah, sedimentasi umumnya digunakan untuk :

Penyisihan grit, pasir atau slit (lanau).

Penyisihan padatan tersuspensi pada clarifier pertama

Penyisihan flok / lumpur biologis hasil proses activated sludge pada clarifier

akhir.

Penyisihan humus pada clarifier akhir setelah trickling filter.

Page 17: Sedimentasi

17

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.

Proses sedimentasi pada pengolahan air minum dan air limbah adalah sama demikian

juga untuk metoda dan peralatannya.

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 pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 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

berbedabeda 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 pada gambar 2.2.

Page 18: Sedimentasi

18

Cata 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 pada gambar 2.3.

Pada sedimentasi dibedakan jenis klarifikasi, yaitu klarifikasi primer dan klarifikasi

sekunder.

Klarifikasi primer atau dekantasi primer adalah unit proses yang dirancang

untuk memindahkan zat padat tersuspensi dan padatan lain yang ada di dasar

bak atau tangki klarifikasi sebelum dilakukan perlakuan biologi untuk

senyawa organik terlarut.

Klarifikasi sekunder adalah unit proses yang dirancang untuk memindahkan

senyawa biomassa yang terbentuk selama proses biologi dan zat padat lain

yang terbawa oleh limbah cair masuk ke unit proses biologi, dan juga untuk

mengentalkan lumpur biologi. Pada proses sedimentasi diperlukan sistem

perlakuan fisika dan kimia yang mengikuti proses koagulasi dan flokulasi.

Page 19: Sedimentasi

19

III. PEMBAHASAN

3.1 Tahap Pengolahan Air Limbah Indutri

Proses pengolahan air menjadi air bersih harus melalui beberapa tahapan-tahapan,

yaitu :

1. Screening

Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-sampah dalam ukuran

besar.

2. Tangki sedimentasi

Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur

dan pasir. Pada tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki

sedimentasi ini diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan

desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa

pada air.

3. Klarifier (clearator)

Klarifier berfungsi sebagai tempat pembentukan flok dengan penambahan larutan

Alum (Al2(SO4)3 sebagai bahan. Pada klarifier terdapat mesin agitator yang

berfungsi sebagai alat untuk mempercepat pembentukan flok. Pada klarifier terjadi

pemisahan antara air bersih dan air kotor. Air bersih ini kemudian disalurkan dengan

menggunakan pipa yang besar untuk kemudian dipompakan ke filter. Klarifier

terbuat dari beton yang berbentuk bulat yang dilengkapi dengan penyaring dan

sekat.

Dari inlet pipa klarifier, air masuk ke dalam primary reaction zone. Di dalam

primary reaction zone dan secondary reaction zone, air dan bahan kimia (koagulan

yaitu tawas) diaduk dengan alat agitator blade agar tercampur homogen. Maka

koloid akan membentuk butiran-butiran flokulasi.

Air yang telah bercampur dengan koagulan membentuk ikatan flokulasi, masuk

melalui return floc zone dialirkan ke clarification zone. Sedimen yang mengendap

dalam concentrator dibuang. Hal ini berlangsung secara otomatis yang akan terbuka

Page 20: Sedimentasi

20

setiap satu jam sekali dalam waktu 1 menit. Air yang masuk ke dalam clarification

zone sudah tidak dipengaruhi oleh gaya putaran oleh agitator, sehingga lumpurnya

mengendap. Air yang berada dalam clarification zone adalah air yang sudah jernih.

4. Sand Filter

Penyaring yang biasanya digunakan adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat).

Sand filter jenis ini berupa bak yang berisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk

menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Air yang

masuk ke filter ini telah dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas.

Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu

tertentu. Air mengalir ke bawah melalui media tersebut. Zat-zat padat yang tidak

larut akan melekat pada media, sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian

dasar dan mengalir keluar melalui suatu pipa menuju reservoir.

5. Rservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan air bersih yang telah disaring

melalui filter. Air ini sudah menjadi air yang bersih yang siap digunakan dan harus

dimasak terlebih dahulu untuk kemudian dapat dijadikan air minum (Hanum,

2002).

3.2 Pengertian Unit Sedimentasi pada Proses Pengolahan Air Limbah

Sedimentasi adalah pemisahan solid dari liquid menggunakan pengendapan

secara gravitasi untuk menyisihkan suspended solid. Sedangkan unit sedimentasi

merupakan suatu unit operasi yang berfungsi untuk memisahkan solid dan liquid

dari suspensi untuk menghasilkan air yang lebih jernih dan konsentrasi lumpur

yang lebih kental melalui pengendapan secara gravitasi pada gambar 3.4.

Page 21: Sedimentasi

21

3.3 Bentuk Bak Sedimentasi

3.3.1 Segi empat (rectangular)

Bentuk bak ini umumnya digunakan pada instalasi pengolahan air dengan

kapasitas besar. Bak berbentuk segi empat umumnya mempunyai lebar 1,5

hingga 6 meter, panjang bak sampai 76 meter, dan kedalaman lebih dari 1,8

meter. Pada bak ini, air mengalir horizontal dari inlet menuju outlet, sementara

partikel mengendap ke bawah (Anonim, 2007).

Bentuk kolam memanjang sesuai arah aliran, sehingga dapat mencegah

kemungkinan terjadinya aliran pendek (short-circuiting). Bentuk ini secara

hidraulika lebih baik karena tampang alirannya cukup seragam sepanjang

kolam pengendapan. Dengan demikian kecepatan alirannya relatif konstan,

sehingga tidak akan mengganggu proses pengendapan partikel suspensi. Selain

itu pengontrolan kecepatan aliran juga lebih mudah dilaksanakan. Namun

demikian, bentuk ini mempunyai kelemahan kurangnya panjang peluapan

terutama apabila ukurannya kurang lebar, sehingga laju peluapan nyata menjadi

terlalu besar dan menyebabkan terjadinya gangguan pada bagian akhir kolam

pengendapan. Untuk mengatasi hal tersebut, maka ambang peluapan harus

diperpanjang, misalnya dengan menambahkan kisi-kisi saluran peluapan di

depan outlet (Kamulyan, 1997). Bentuk bak sedimentasi segi empat pada

gambar 3.5.

3.3.2 Lingkaran (circular)

Bentuk bak ini umumnya digunakan pada instalasi pengolahan air dengan

kapasitas yang lebih kecil. Bak berbentuk lingkaran umumnya berdiameter 10,7

hingga 45,7 meter dan kedalaman 3 hingga 4,3 meter (Anonim, 2007). Aliran

air dapat secara horizontal ke arah radial dan umumnya menuju ke tepi

lingkaran atau dengan aliran arah vertikal.

Pada kapasitas yang sama, pada kolam pengendapan berbentuk lingkaran ini

kemungkinan terjadinya aliran pendek (short-circuiting) lebih besar daripada

kolam pengendapan berbentuk segi empat, terutama apabila ambang peluapan

tidak level sehingga aliran air menuju ke satu sisi tertentu saja. Bentuk ini secara

hidraulika kurang baik karena tampang alirannya tidak seragam, sehingga

kecepatan alirannya tidak konstan. Karena itu timbul kesulitan dalam

Page 22: Sedimentasi

22

pengontrolan kecepatan aliran dan semakin besar dimensi bangunan

pengontrolan kecepatan menjadi lebih sulit lagi.

Pada kolam pengendapan berbentuk lingkaran kelemahan kurangnya panjang

peluapan hampir tidak pernah dijumpai karena ambang peluapan dibangun

sepanjang keliling lingkaran. Namun demikian sering dijumpai panjang

peluapan agak berlebihan, sehingga aliran melewati ambang peluapan berupa

aliran yang sangat tipis. Untuk mengatasi hal tersebut maka ambang peluapan

harus diperpendek dengan cara memasang ambang peluapan yang berbentuk

seperti huruf V (V-notch) atau seperti huruf U (U-notch). Keuntungan lain dari

kolam pengendapan berbentuk lingkaran adalah mekanisme pengumpulan

lumpur lebih sederhana dengan memasang scrapper yang bergerak memutar dan

pemeliharaan lebih mudah (Kamulyan, 1997). Bak sedimentasi bentuk

lingkaran aliran horizontal dan bak sedimetasi bentuk lingkaran aliran vertikal

pada gambar 3.6 dan 3.7.

3.4 Bagian-bagian dari bak sedimentasi

3.4.1 Zona Inlet atau struktur influen (tempat air masuk ke dalam bak).

Zona inlet mendistribusikan aliran air secara merata pada bak sedimentasi dan

menyebarkan kecepatan aliran yang baru masuk. Jika dua fungsi ini dicapai,

karakteristik aliran hidrolik dari bak akan lebih 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. Contoh-contoh konstruksi inlet kolam

pengendapan pada gambar 3.8.

3.4.2 Zona pengendapan (tempat flok/partikel mengalami proses pengendapan).

Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horizontal ke arah outlet, dalam zona

ini terjadi proses pengendapan. Lintasan partikel tergantung pada besarnya

kecepatan pengendapan.

Page 23: Sedimentasi

23

3.4.3 Zona lumpur (tempat lumpur mengumpul sebelum diambil ke luar bak).

Dalam zona ini, lumpur terakumulasi. Sekali lumpur masuk area ini, ia akan tetap

disana. Kadang dilengkapi dengan sludge collector/scapper.

3.4.4 Zona Outlet atau struktur efluen (tempat dimana air akan meninggalkan

bak). Seperti zona inlet, zona outlet atau struktur efluen mempunyai pengaruh besar

dalam mempengaruhi pola aliran dan karakteristik pengendapan flok pada bak

sedimentasi. Biasanya weir/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.Contoh-

contoh konstruksi outlet kolam pengendapan pada gambar 3.9

Selain bagian-bagian utama pada gambar 3.9, sering bak sedimentasi dilengkapi

dengan settler. Settler dipasang pada zona pengendapan (gambar 3.8) dengan

tujuan untuk meningkatkan efisiensi pengendapan (Anonim, 2007) . Settler

pada bak sedimentasi pada gambar 3.10.

3.5 Tipe Sedimentasi

Berdasarkan pada jenis partikel dan kemampuan partikel untuk berinteraksi,

sedimentasi dapat diklasifikasikan ke dalam empat tipe pada gambar 3.11, yaitu:

3.5.1 Sedimentasi tipe I/ Plain Settling/Discrete particle

Sedimentasi tipe I merupakan pengendapan partikel diskret, yaitu partikel yang

dapat mengendap bebas secara individual tanpa membutuhkan adanya interaksi

antar partikel. Sebagai contoh sedimentasi tipe I adalah pengendapan lumpur

kasar pada bak prasedimentasi untuk pengolahan air permukaan dan

pengendapan pasir pada grit chamber.

3.5.2 Sedimentasi tipe II (Flocculant Settling)

Sedimentasi tipe II adalah pengendapan partikel flokulen dalam suspensi, di

mana selama pengendapan terjadi saling interaksi antar partikel. Selama operasi

pengendapan, ukuran partikel flokulen bertambah besar, sehingga kecepatannya

Page 24: Sedimentasi

24

juga meningkat. Sebagai contoh sedimentasi tipe II adalah pengendapan partikel

hasil proses koagulasi-flokulasi pada pengolahan air air limbah.

3.5.3 Sedimentasi tipe III dan IV/Hindered Settling (Zone Settling)

Sedimentasi tipe III adalah pengendapan partikel dengan konsentrasi yang lebih

pekat, di mana antar partikel secara bersama-sama saling menahan pengendapan

partikel lain disekitarnya. Karena itu pengendapan terjadi secara bersama-sama

sebagai sebuah zona dengan kecepatan yang konstan. Pada bagian atas zona

terdapat interface yang memisahkan antara massa partikel yang mengendap

dengan air jernih. Sedimentasi tipe IV merupakan kelanjutan dari sedimentasi

tipe III, dimana terjadi pemampatan (kompresi) massa partikel hingga diperoleh

konsentrasi lumpur yang tinggi. Sebagai contoh sedimentasi tipe III dan IV ini

adalah pengendapan lumpur biomassa pada final clarifier setelah proses lumpur

aktif (gambar 3.9). Tujuan pemampatan pada final clarifier adalah untuk

mendapatkan konsentrasi lumpur biomassa yang tinggi untuk keperluan

resirkulasi lumpur ke dalam reactor lumpur aktif (Anonim, 2007). Pada gambar

12 dapat dilihat pengendapan pada final clarifier untuk proses lumpur aktif.

Sebelum mendesain sebuah bak final clarifier, maka perlu dilakukan percobaan

laboratorium secara batch menggunakan column settling test.

3.6 Sedimentasi pada Pengolahan Air Limbah

Aplikasi teori sedimentasi pada pengolahan air limbah

3.6.1 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 di pergunakan dalam aplikasi

pada grit chamber adalah teori sedimentasi tipe 1 karena teori ini mengemukakan

bahwa pengendapan partikel berlangsung secara individu (masing-masing

partikel, diskret) dan tidak terjadi interaksi antar partikel.

Page 25: Sedimentasi

25

3.6.2 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 koagulasi-flokulasi atau

presipitasi), namun pengendapan di bak ini mengiikuti 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).

3.6.3 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 tersususun 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).

Page 26: Sedimentasi

26

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Pemisahan bahan merupakan metode umum dan penting dalam suatu industri.

Pemisahan ini digunakan untuk memperoleh bahan dengan bentuk, ukuran, atau fraksi

tertentu yang diinginkan. Metode pemisahan secara umum dibagi menjadi dua yaitu

pemisahan mekanis dan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan.

Pemisahan denga cara mekanis atau fisika meliputi pengendapan, filtrasi, ekstraksi

dan pengayakan. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi

penguapan, koagulasi, distilasi, adsorbs, kristalisasi, dan sentrifugasi. Settlin tank

merupakan alat yang digunakan untuk mengendapkan bahan seperti pati, penanganan

limbah, dll.

Salah satu proses pengolahan air minum adalah sedimentasi, sedimentasi merupakan

tahap awal dalam proses pengolahan air limbah dari serangkaian prosesnya.

Sedimentasi sendiri pada prinsipnya memisahkan antara solid dan liquid yang terdapat

dalam air, dengan tujuan menyisihkan suspended solid. Terdapat empat tipe

sedimentasi yang berbeda pada penggunaan koagulan sebagai pengendap suspended

solid. Aplikasi teori sedimentasi pada pengolahan air limbah adalah Grit chamber,

Prasedimentasi, dan Final Clarifier.

4.2 Saran

Pemisahan bahan merupakan metode yang penting dalam industri untuk memperoleh

bahan dengan ukuran, atau fraksi yang diinginkan. Oleh karena itu, diperlukan

pemahaman mengenai pemisahan ukuran dan juga prinsip-prinsip pemisahan bahan,

beserta alat-alat terkait pemisahan bahan. Kemudian untuk berkenaan dengan

pengolahan air limbah perlu pemahaman mengenai proses yang tepat sesuai dengan

kandungan yang terdapat dalam air limbah. Dan perlu di fahami begitu berbahayanya

apabila air limbah langsung di buang ke lingkungan, perlu perhatian yang lebih serius

terkait hal ini.