Penentuan Kapasitas Unit Sedimentasi Berdasarkan Tipe Hindered Zone Settling

(1)

PROCEEDING

NATIONAL CONFERENCE ON CONSERVATION FOR BETTER LIFE

PENENTUAN KAPASITAS UNIT SEDIMENTASI

BERDASARKAN TIPE HINDERED ZONE SETTLING

Alien Kurniawan

hgfedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

D e p a rte m e n T e kn ik S ip il d a n L in g ku n g a n , F a ku lta s T e kn o lo g i P e rta n ia n , In stitu t P e rta n ia n B o g o r, B o g o r, In d o n e sia

E m a il: a lle n .ku rn ia w a n @ g m a il.co m

ABSTRAK

U n it se d im e n ta si b e rfu n g si u n tu k m e n g u ra n g i 5 0 -6 5 % ko n se n tra si T o ta l S u sp e n d e d S o lid (T S S ) d a n se b a g ia n p a d a ta n o rg a n ik d a la m a ir b u a n g a n , se rta m e n u ru n ka n 2 5 -4 0 % ko n se n tra si B io ch e m ica l O xyg e n D e m a n d (B O O ) m e la lu i p ro se s fisik ta n p a p e m b u b u h a n za t kim ia . R a n ca n g a n u n it se d im e n ta si m e m b u tu h ka n ka p a sita s u n it ya n g cu ku p u n tu k m e n yisih ka n ke d u a p a ra m e te r te rse b u t. S a la h sa tu p e n d e ka ta n p ra ktis u n tu k m e n g e ta h u i ka p a sita s u n it se d im e n ta si m e la lu i a n a lisis b e rd a sa rka n tip e h in d e re d zo n e se ttlin g . A n a lisis in i b e rd a sa rka n p e ru b a h a n ke tin g g ia n p a rtike l te rsu sp e n si p a d a re a kto r p e r sa tu a n w a ktu . P e n g e m b a n g a n a n a lisis in i d itu ju ka n u n tu k p e n e n tu a n sa la h sa tu p a ra m e te r ra n ca n g a n u n it se d im e n ta si, ya itu so lid lo a d in g ra te d a n o ve rflo w ra te . B e rd a sa rka n ku rva h in d e re d zo n e in te rfa ce se ttlin g , lu a s zo n a lu m p u r (th icke n e r) m e n ca p a i 8 ,1 m

fedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

2

; la ju p e n g e n d a p a n se b e sa r 0 ,0 0 1 m3/d e tik; lu a s zo n a p e n g e n d a p a n se b e sa r 7 ,4 m2_; _{n ila i so lid lo a d in g m e n ca p a i} _{1 4 ,8 8 kg jm}2_{.d e tik;} _{d a n} n ila i o ve rflo w m e n ca p a i 2 1 ,3 1 m3_/m2_{.h a ri.}

K a ta ku n ci: h in d e re d zo n e se ttlin g , o ve rflo w ra te , so lid lo a d in g , to ta l su sp e n d e d so lid .

PENOAHUlUAN

B e rb a g a i a ktivita s m a n u sia m a u p u n p ro se s a la m d a p a t m e n g h a silka n lim b a h b e ru p a za t p a d a t, ca ir, m a u p u n g a s. L im b a h m e n im b u lka n p e n g a ru h te rh a d a p p e n u ru n a n d a n ke tid a kse im b a n g a n ku a lita s lin g ku n g a n . P e n g o la h a n p e rlu d ila ku ka n u n tu k m e n g h in d a ri ke m u n g kin a n p e n g a ru h p e n ce m a ra n a kib a t ko n ta m in a n d i d a la m lin g ku n g a n . Im p le m e n ta si p e n g o la h a n _.,a ir lirn b a h d o m e stik a ta u in d u stri b e ru p a re d u ksi u n su r-u n su r p o lu ta n se h in g g a a ir lim b a h a m a n u n tu k d ib u a n g ke b a d a n a ir p e n e rim a .

S e ca ra g a ris b e sa r, p e n g o la h a n a ir lim b a h te rb a g i m e n ja d i tig a tin g ka ta n , ya itu p e n g o la h a n tin g ka t p rim e r

CBA

( p r im a r y tr e a tm e n t) , p e n g o la h a n se ku n d e r ( s e c o n d a r y tr e a tm e n t) , d a n p e n g o la h a n te rsie r ( te r tia r y tr e a tm e n t) . P e n g o la h a n p rim e r m e lib a tka n m e ka n ism e fisik, p e n g o la h a n se ku n d e r m e lib a tka n m e ka n ism e b io lo g is d a n kim ia w i, se d a n g ka n p e n g o la h a n te rsie r d ig u n a ka n u n tu k m e n g o la h n u trie n . T in g ka t p e n g o la h a n te rg a n tu n g p a d a ku a lita s a ir lim b a h d a ri b e rb a g a i je n is su m b e r a ir lim b a h te rse b u t.

U n it se d im e n ta si d i d a la m p e n g o la h a n a ir lim b a h b e rfu n g si u n tu k m e n u ru n ka n m a te ri p a d a ta n m e la lu i p e n g e n d a p a n . P e n g e n d a p a n d a p a t te rja d i ka re n a b e ra t je n is p a d a ta n le b ih b e sa r d a rip a d a b e ra t je n is ca ira n se h in g g a m u d a h u n tu k m e n g e n d a p se ca ra g ra vita si. P rin sip d a sa r p ro se s se d im e n ta si a d a la h p ro se s p e m isa h a n p a d a ta n d a ri fa se ca ira n . S e lim u t lu m p u r ( s lu d g e b la n k e t) ju g a m e n ye b a b ka n p e m isa h a n p a d a ta n , se la in g a ya g ra vita si. U n it se d im e n ta si m e n g u ra n g i 5 0 -6 5 % ko n se n tra si T o ta l S u s p e n d e d S o lid (T 5 5 ) d a n se b a g ia n p a d a ta n o rg a n ik d a la m a ir lim b a h , se rta 2 5 -4 0 % ko n se n tra si B io c h e m ic a l O x y g e n D e m a n d (B O O ) m e la lu i p ro se s fisik ta n p a p e m b u b u h a n za t kim ia . B e rd a sa rka n ko n se n tra si p a d a ta n d a n ke ce n d e ru n g a n in te ra ksi p a rtike l, se d im e n ta si d ib a g i m e n ja d i e m p a t tip e . T ip e

-•••

69

(2)

P R O C E E D IN G

NATIONAL

_{C O N FE R E N C E} _{O N C O N S E R V A TIO N} _{FO R B E TTE R LIFE}

tip e te rse b u t a d a la h se d im e n ta si d iskrit, flo ku la n ,

CBA

h in d e r e d , d a n ko m p re si (D ro ste , 1 9 9 7 ). S e d im e n ta si h in d e r e d te rja d i p a d a su sp e n si d e n g a n ko n se n tra si m e n e n g a h ( in te r m e d ia te ) ke tika ko n se n tra si p a rtike l m a m p u m e n g h a la n g i p e rg e ra ka n a ir. A ir h a ru s b e rg e ra k p a d a ru a n g a n ta r p a rtike l. G a ya a n ta r p a rtike l cu ku p b e sa r u n tu k m e n g h a la n g i p ro se s p e n g e n d a p a n p a rtike l-p a rtike l ya n g b e rd e ka ta n . P a rtike l ce n d e ru n g u n tu k b e ra d a p a d a p o sisi ya n g te ta p (T ch o b a n o g lo u s e t a l., 2 0 1 4 ). B e rb a g a i m a ca m d a sa r te o ri d a n a su m si te rca n tu m p a d a p ro se d u r ra n ca n g a n u n it se d im e n ta si. P e n g u jia n ska la la b o ra to riu m d ip e rlu ka n u n tu k m e n d a p a tka n p e n d e ka ta n p re sisi te rh a d a p p e m ilih a krite ria ra n ca n g a n . A ta s d a sa r d e skrip si te rse b u t, tu ju a n p e n e litia n in i m e n e n tu ka n sa la h sa tu p a ra m e te r ra n ca n g a n u n it se d im e n ta si, ya itu s o lid lo a d in g d a n o v e r flo w r a te . S o lid lo a d in g ra te m e n u n ju ka n la ju p e n g g u n a a n m a ssa p a d a ta n p e r sa tu a n lu a s p e r sa tu a n w a ktu , se d a n g ka n o ve rflo w ra te a d a la h la ju p e m isa h a n flo k s e ttle r d e n g a n su p e m a ta n d i a ta s p e rm u ka a n a ir.

fedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

•••

₇₀

IS B N : 9 7 8 -6 0 2 -7 1 7 8 2 -0 -5

M ETODOLOGI PENElITIAN

P e n e litia n in i m e n g g u n a ka n co n to h u ji a ir lim b a h p a d a sa la h sa tu in d u stri d i b id a n g p e n ye d ia p ro d u k p e ra w a ta n tu b u h d a n ca ira n p e n cu ci p irin g te rke m u ka d i Ja ka rta . P e n g a m b ila n co n to h u ji d ila ku ka n se la m a e n a m ja m p a d a re n ta n g w a ktu sa tu m in g g u se h in g g a ka ra kte ristik a ir lim b a h d a ri se lu ru h va ria si je n is p ro se s d ih a ra p ka n d a p a t te rw a kili.

A la t p e n e litia n m e n g g u n a ka n im h o ff c o n e , ca w a n , fu r n a c e , o ve n , p H m e te r, tu rb id im e te r, D O m e te r, tim b a n g a n a n a litik, d e sika to r, d a n p e n g g a ris. S e la in co n to h u ji a ir lim b a h , ta m b a h a n b a h a n p e n e litia n m e n g g u n a ka n a ku a d e s d a n ke rta s sa rin g 'JI,tu k p e n g u ku ra n T S S .

C o n to h u ji a ir lim b a h ca m p u ra n su p e rn a ta n d a n p a d a ta n h a silja r te s t b e rd a sa rka n d o sis d a n p H ko a g u la n o p tim u m d im a su kka n ke d a la m Im h o ff c o n e h in g g a b a ta s ta n d a te ra . P a ra m e te r T S S a w a l d iu ku r p a d a saa t su p e rn a ta n d a n p a d a ta n m a sih te rca m p u r. K e m u d ia n , co n to h u ji a ir lim b a h d id ia m ka n ku rsn g le b ih d u a ja m . P o sisi b o u n d a r y d ia m a ti d a n d ica ta t b e rd a sa rka n ya itu h in d e r e d s e ttilin g , tr a n s itio n s e ttlin g d a n c o m p r e s s io n s e ttlin g . K e tin g g ia n zo n a s e ttlin g d iu ku r se tia p 1 0 m e n it se la m a d u a ja m m e n g g u n a ka n m ista r b e rd a sa rka n b a ta s b o u n d a r y . S e ca ra ske m a tik, p ro se d u r in i d a p a t d ia m a ti p a cta G a m b a r 1 . S e te la h d u a ja m a ta u ke tika zo n a s e ttlin g h a n ya te rd iri d a ri c o m p r e s s io n s e ttlin g , p a ra m e te r T S S p a d a ta n ke rn b a li d iu ku r. H a sil p e n g u ku ra n d ip lo tka n m e m b e n tu k ku rva h in d e r e d z o n e in te tfa c » s e ttlin g se h in g g a o v e r flo w r a te d a n s o lid lo a d in g r a te d ip e ro le h .

tl:

0 ..

'" , " '~ ::

(3)

•

• ~.P R O C E E D IN G

fedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

it

N A TIO N A L C O N FE R E N C E O N C O N S E R V A TIO N FO R B E TTE R LIFE

~ : .&

H A S IL

D A N PEM BA H A SA N

Z o n e

ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

s e t t l i n g te rja d i a p a b ila p a rtike l-p a rtike l za t p a d a t sa lin g b e rd e ka ta n d i d a la m su sp e n si p a d a ja ra k ya n g sa m a a kib a t p e n g a ru h g a ya -g a ya ko h e si m e m b e n tu k ika ta n d a n stru ktu r ya n g p la stis. S e m a kin p a n ja n g w a ktu p e n g e n d a p a n , m a ka se m a kin b e sa r g a ya ko h e si a n ta r p a rtike l m e m b e n tu k zo n a

c o m p r e s s i o n . K o n d isi te rse b u t d itu n ju kka n p a d a h a sll a n a lisis d i T a b e l 1 . D a ri d a ta T a b e l 1 , ke tin g g ia n zo n a lu m p u r to ta l b e rd a sa rka n a ku m u la si ke tin g g ia n d i zo n a h i n d e r e d , t r a n s i t i o n , d a n c o m p r e s s i o n ,

m e n g a la m i p e n g u ra n g a n ka re n a g a ya ko h e si a n ta r p a rtike l se m a kin ku a t d i zo n a c o m p r e s s i o n .

S e b a g a i tu ju a n a kh ir ra n ca n g a n u n it se d im e n ta si, n ila i o v e r f l o w te rp ilih b e rd a sa rka n b e b e ra p a p e rtim b a n g a n fa kto r, ya itu ke b u tu h a n a re a u n tu k p e n g e n d a p a n ( c l a r i f i c a t i o n ) , ke b u tu h a n lu a sa n th icke n in g , d a n n ila i p e n g a m b ila n lu m p u r. lu a sa n t h i c k e n i n g le b ih b e sa r d ib a n d in g ka n a re a p e n g e n d a p a n se h in g g a n ila i f r e e s e t t l i n g ja ra n g d ig u n a ka n se b a g a i fa kto r ko n tro l. K e tin g g ia n ko lo m ( H o )

d iisi o le h p a d a ta n te rsu sp e n si d e n g a n ko n se n tra si h o m o g e n ( C o ) . H u b u n g a n ke tin g g ia n zo n a lu m p u r d a n w a ktu p e n g e n d a p a n d ib e n tu k sa tu ku rva h i n d e r e d z o n e i n t e r f a c e s e t t l i n g p a d a G a m b a r 2 . K u rva in i b e rb e n tu k h ip e rb o la se b a g a i p e m b a ta s u n tu k m e n ca ri n ila i o v e r f l o w d a n s o l i d l o a d i n g .

G a ris h o rizo n ta l d ib u a t p a d a ke d a la m a n H u ke tika p a d a ta n b e ru p a ko n se n tra si te rsu sp e n si

CBA

u n d e r flo w . N ila i H u d ite n tu ka n m e la lu i p e rsa m a a n :

T a b e ll H u b u n g a n ko n se n tra si T S S d a n tin g g i re a kto r

::~'5~~~ftff~i~~1~P· >· · · ~:i.~:~::~=:;:;~:~

o

698,33

37

0

5

12

13

10

0

11

11,5

15

0

11

10,5

20

0

10

25

0

8

9

30

0

7

6

35

0

5

7

40

0

3

9

45

0

9,1

SO 0 0

9,5

55

0 0

9,7

60

1577,67

0

9,4

(1 )

Co

m e ru p a ka n ko n se n tra si T S S a w a l, se d a n g ka n H o m e ru p a ka n ke tin g g ia n ko lo m m a ksim u m ke tika a ir lim b a h d im a su kka n ke d a la m ko lo m . D e n g a n d e m ikia n ,

( 6 9 8 , 3 3 m g / l ) ( O , 3 7

m )

H u

=

(1577,67

m g / l )

=

0,16

m

•

71

(4)

PROCEEDING

NATIONAL CONFERENCE ON CONSERVATION FOR BETTER LIFE

G a ris ta n g e n d ib u a t p a d a ku rva u n tu k m e n d a p a tka n titik

ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

C 2 . T itik in i m e ru p a ka n titik te n g a h a n ta ra

h i n d e r e d d a n c o m p r e s s i o n s e t t l i n g . S u d u t h a sil p e rsin g g u n g a n d u a g a ris ta n g e n m e n e n tu ka n p o sisi titik

C 2 . P e rp o to n g a n g a ris sin g g u n g 9 0 ° d e n g a n g a ris te g a k lu ru s p e n e n tu

C2

m e n g h u b u n g ka n n ila i H u

se h in g g a n ila i t u (w a ktu u n tu k m e n ca p a i ko n se n tra si u n d e r f l o w ) d ip e ro le h se b e sa r 2 5 m e n it. D e n g a n d e m ikia n , lu a s a re a t h i c k e n i n g ( A t ) a d a la h :

(2)

=

(0,002 m3I d e t i k ) (25 m e n i t ) (60 d e t i k l m e n i t )

=

8,1 m2

(0,37

m )

K e ce p a ta n s u b s i d e n c e

CBA

( v ) d ite n tu ka n b e rd a sa rka n p e n a rika n g a ris h o rizo n ta l m e n u ju H u ' d i su m b u y d a ri titik

C2

p a d a ku rva i n t e r f e c e s e t t l i n g d a n p e n a rika n g a ris ve rtika l m e n u ju t u ' d i su m b u x. K e ce p a ta n te rh itu n g m e re p re se n ta sika n la ju p e n g e n d a p a n u n h i d e r e d d a ri lu m p u r.

11

( H o - H ~ )

=

....:.--=----==-t '_u

(3)

= (0,37

m -

0,145

m )

(2 8 ,5m e n l . t. ) (60 m e n i t l j a m ) = 0,47 m e n i t / j a m

P e n e n tu a n la ju p e n g e n d a p a n ( O e ) b e rd a sa rka n vo lu m e ca ira n d i a ta s zo n a kritis lu m p u r se h in g g a d a p a t d ih itu n g m e la lu i p e rsa m a a n :

•

• •

72

IS B N : 9 7 8 -6 0 2 -7 1 7 8 2 -0 -5

(5)

PROCEEDING

NATIONAL

CONFERENCE

ON CONSERVATION

FOR

_{BETTElfU F~} _.,,'

(

0,37 m -O ,16

m )

=

0,002ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

m3/ d e t i k "

=

O ,O O lm

3

/detik

0,37 m

P e n e n tu a n ke b u tu h a n lu a s zo n a p e n g e n d a p a n d ip e ro le h m e la lu i p e m b a g ia n la ju p e n g e n d a p a n d a n ke ce p a ta n p e n g e n d a p a n .

(5)

(0,001

m3/ d e t i k ) _ _ , " 2

- '.."-,,-- -- ~ 47

m

( 0 , 4 7 m e n i t / j a m ) (

3600

j a m l d e t i k ) 1'

N ila i

CBA

s o lid lo a d in g d ite n tu ka n m e la lu i p e rsa m a a n :

M a s s a s o l i d h a r i a s i

(6)

=

(0,002 m

3

/ d e t i k ! ( 6 9 8 , 3 3 g / m 3 ) ( 8 6 4 0 0 ~ t i ~ . .) ,=

120,67

k g .

C : 4 1 4 1 ) h a r t h a r i

S o l i d l o a d i n g r a t e

m a s s a s o l i d h a r i a t i

=---

(7)

1 2 0 , 6 7 k g / h a r i

=

14,88

k g / m2 h 4 1 1 ' i

8,1

m2 _'

N ila i o v e r f l o w d ite n tu ka n m e la lu i p e rsa m a a n :

S o l i d l o a d i n g r a t e

Q

(8)

(0,002

m3/ d e t i k ) , ' , . • 2 h a

=

'=

2131

m · J m r i

8,1

m2 _'

e e e ,

(6)

PROCEEDING

NATIONAL CONFERENCE ON CONSERVATION FOR BETTER LIFE

KESIMPULAN

B erdasarkan kurvaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

h i n d e r e d z o n e i n t e r f a c e s e t t l i n g ,

luas zona lum pur

( t h i c k e n e r )

m encapai 8, 1m 2;

laju pengendapan

sebesar 0,001 m

3

/detik; luas zona pengendapan

sebesar 8,47 m

2;

nilai

s o l i d l o a d i n g

m encapai 14,88 kg/rrr'.detik; dan nilai

o v e r f l o w

m encapai 21,31

m3/ m2. h a r i .

Daftar Pustaka

D roste, R . L. (1997):

T h e o r y a n d P r a c t i c e o f W a t e r a n d W a s t e w a t e r T r e a t m e n t ,

John W illy

&

Sons

Inc., N ew Jersey.

Tchobanoglous,

G ., Stensel,

H . D ., Tsuchihashi,

R ., B urton, F. (2014):

W a s t e w a t e r E n g i n e e r i n g :

T r e a t m e n t a n d R e s o u c e R e c o v e r y ,

M cG raw -H ill, N ew Y ork.

74

Penentuan Kapasitas Unit Sedimentasi Berdasarkan Tipe Hindered Zone Settling

PROCEEDING

fedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

NATIONAL

fedcbaZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA

::~'5~~~ftff~i~~1~P· >· · · ~:i.~:~::~=:;~~:;~~~:~

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

CONFERENCE

sebesar 8,47 m

::~'5~~~ftff~i~~1~P· >· · · ~:i.~:~::~=:;:;~:~