Laporan Sedimentasi 6

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Percobaan 1. Mengenal alat sedimentasi sederhana dalam proses pengendapan melalui percobaan

sistem batch dalam suatu bak berbentuk silinder. 2. Dapat menjelaskan bagaimana hubungan antara konsentrasi padatan dengan laju sedimentasi. 3. Menghitung laju sedimentasi dengan menggunakan variasi kapur tanpa adanya penambahan flokulan dan adanya penambahan flokulan. 1.2 Dasar Teori 1.2.1 Pengertian Sedientasi

Sedimentasi adalah adalah suatu proses yang bertujuan untuk memisahkan atau mengendapkan zat-zat padat atau tersuspensi non koloid dalam air. Pengend apan 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 dengan mele!atkan air pada sebuah bak dengan kecepatan tertentu sehingga padatan terpisah dari aliran air tersebut dan jatuh ke dalam bak pengendap. "ecepatan pengendapan partikel yang terdapat di air tergantung pada berat jenis bentuk dan ukuran partikel viskositas air dan kecepatan aliran dalam bak pengendap. #mumnya proses sedimentasi dilakukan setelah proses koagulasi dan flokulasi dimana tujuannya adalah untuk memeperbesar partikel padatan sehingga menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam !aktu lebih singkat. Sedimentasi bisa dilakukan pada a!al

maupun akh ir dari sis tem pen golahan. $ika kek eruhan dari influent tinggi

sebaiknya dilakukan proses sedimentasi a!al (primary sedimentation) didahului dengan koagulasi dan flokulasi. Secondary sedimentation yang terletak pada akhir treatment gunanya untuk memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari proses sebelumnya %activated sludge &D dsb' dimana lumpur yang terkumpul tersebut dipompakan ke unit pengolahan lumpur tersendiri. Pada umumnya sedimentasi digunakan pada pengolahan air minum pengolahan air limbah dan dalam pengolahan air limbah tingkat lanjutan. Pada pengolahan air minum sedimentasi khususnya untuk ( a. Pengendapan air permukaan khususnya untuk pengolahan dengan filter pasir cepat.

b. Pengendapan flok hasil koagulasi-flokulasi khususnya sebelum disaring dengan filter pasir cepat. c. Pengendapan flok hasil penurunan kesadahan menggunakan soda-kapur. d. Pengendapan lumpur pada penyisihan besi dan mangan. Pada pengolahan air limbah sedimentasi umumnya digunakan untuk ( a. Penyisihan grit pasir atau slit %lanau'. b. padatan pada clarifier pertama. c. Penyisihan Penyisihan flok atautersuspensi lumpur biologis hasil proses actived sludge pada clarifier akhir. d. Penyisihan humus pada clarifier akhir setelah tricking filter. Pada pengolahan air limbah tingkat lanjutan sedimentasi ditujukan untuk penyisihan lumpur setelah koagulasi dan sebelim proses filterasi. Selain itu prinsip sedimentasi juga digunakan dalam pengendalian partikel di udara.

1.2.2 !"asi#i$asi Sedientasi )erdasarkan konsentrasi partikel dan kemampuan partikel untuk berinteraksi

sedimentasi dibagi ke dalam empat tipe yaitu ( *. Sedimentasi +ipe , Sedimentasi tipe , merupakan pengendapan partikel diskret yaitu partikel yang dapat mengendap bebas secara individual tanpa membutuhkan adanya interaksi antarpartikel. Contohny a pada pengendapan lumpur kasar pada bak prasedimentasi untuk pengolahan air permukaan dan pengendapan pasir pada grit chamber. Sesuai dengan definis i di atas maka pengendapan terjadi karena adanya interaksi gaya-gaya di sekitar partikel yaitu gaya drag dan gaya impelling. Massa patikel menyebabkan adanya gaya drag dan diimbangi oleh gaya impelling sehingga kecepatan

pengendapan

partikel

konstan.

aya

impelling

dinyatakan

persamaan ( F 1= ( ρs − ρ1 ) gV

. %*'

Dimana ( F1 / gaya impelling

ρs =¿ ρ1

densitas massa partikel

/ densitas massa li0uid

1 / volume partikel aya drag dinyatakan dalam persamaan ( 2

F D =C D A C ρ Dimana ( FD / gaya drag

Vs 2

( )

 %2'

dalam

CD

/ koefisien drag

AC

/ luas permukaan partikel

Vs

/ kecepatan pengendapan

F1

Dalam kondisi seimbang ini maka

V S=

)ila

√

FD

/

 maka diperoleh persamaan(

2 g ( ρ s− ρ 1 ) V

.. %3'

C D ρ1 A C

()

2 V = d  maka diperoleh ( 3 Ac

V S=

)esarnya nilai

CD

√ ( ) 4g

ρs − ρ 1

3 CD

ρ1

d . %4'

tergantung pada bilangan 5eynold (

 )ila 65e 7 * %laminer'

C D=

 )ila 65e / *-*84 %transisi'

24

Nℜ

CD=

24

+

3

N ℜ N ℜ 0,5

+ 0,34

 )ila 65e 9 *84 %turbulen' C D =0 4 )ilangan 5eynold dapat dihitung menggunakan persamaan (

N ℜ=

ρdV µ

 %:'

Pada kondisi aliran laminer persamaan %4' dapat disederhanakan menjadi (

V S=

g 18 µ

( ρ s− ρ ) d 1

2

 %;'

Persamaan %:' merupakan persamaan Stoke