Sedimentasi

1. REKAYASA LINGKUNGAN
SEDIMENTASI
MUHAMMAD RISAL RUSMAN
25322909
MAGISTER TEKNIK LINGKUNGAN, FTSL

2. Proses Sedimentasi
Sedimentasi adalah proses pemisahan partikel-partikel melayang di dalam air
oleh pengaruh gaya gravitasi atau gaya berat partikel.
Tujuan Sedimentasi yaitu untuk pemisahan solid-liquid menggunakan
pengendapan secara gravitasi untuk menyisihkan suspended solid atau
meremoval partikel yang mudah mengendap dan benda yang terapung serta
mengurangi kandungan suspended solid (Eddy and Metcalf, 2003)
Effisiensi Removal yaitu 50-70% untuk TSS dan 30-40% untuk BOD5
Padatan Terendap  Dikumpulkan oleh Scrapper Mekanis  Hopper  Sistem
Pengolahan Lumpur

3. Sedimentasi adalah pemisahan solid dari liquid menggunakan pengendapan
secaragravitasi untuk menyisihkan suspended solid.
Sedimentasi pada pengolahan air minum ditujukan untuk:
• pengendapan air permukaan untuk penyisihan partikel diskret
• pengendapan flok hasil koagulasi-flokulasi, khususnya sebelum
disaring dengan filter pasir cepat
• pengendapan lumpur hasil pembubuhan soda-kapur pada proses penurunan
kesadahan
• pengendapan presipitat pada penyisihan besi dan mangan dengan oksidasi
Proses Sedimentasi

4. Konsentrasi
Dimana semakin besar konsentrasi menandakan bahwa semakin banyak jumlah
partikel dalam suatu suspense yang dapat menyebabkan bertambah gaya gesek antara
suatu partikel dengan partikel yang lain.
Drag force atau gaya seret
Dengan adanya drag force yang arahnya berlawanan dengan arah partikel
akan menyebabkan gaya total untuk mengendapkan suatu partikel menjadi
lambat karena semakin kecilnya gaya total ke bawah sehingga kecepatan
pengendapan akan menjadi kecil
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Sedimentasi

5. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Sedimentasi
Waktu
Dimana semakin lama waktu pengendapan, maka kecepatan
pengendapannya juga akan semakin turun yang terlihat dari interfacenya yang
semakin kecil dengan tinggi suspense serta tinggi slurry dan supernatant
Settling
Dimana pada proses free settling, laju pengendapannya semakin cepat
dibandingkan pada proses hindered settling yang dimana laju
pengendapannya semakin lambat

6. Settling Tipe I:
Pengendapan partikel diskret
(discrete particle settling), dimana
partikel akan mengendap secara
individual dan tidak terjadi
interaksi antara partikel yang satu
dengan yang lain
Settling Tipe II:
Pengendapan partikel flokulen
(floculant settling), dimana partikel
yang satu dengan yang lain terjadi
interaksi sehingga ukuran partikel
bertambah dan kecepatan
pengendapan pun bertambah
Tipe Sedimentasi

7. Tipe Sedimentasi
Settling Tipe III:
Pengendapan pada lumpur biologis
atau pengendapan secara peringatan
(hindered settling), dimana gaya yang
terjadi antar partikel saling menahan
partikel yang lainnya untuk terjadi
pengendapan
Settling Tipe IV:
Pengendapan secara pemampatan
(compression settling), dimana terjadi
proses pemampatan partikel yang
telah mengendap yang terjadi akibat
berat partikel itu sendiri

9. Komponen Unit Sedimentasi
Unit sedimentasi merupakan peralatan 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. Secara keseluruhan, fungsi unit sedimentasi dalam instalasi
pengolahan adalah:
• Mengurangi beban kerja unit filtrasi dan memperpanjang umur pemakaian
unit penyaring selanjutnya;
• Mengurangi biaya operasi instalasi pengolahan.

11. Komponen Unit Sedimentasi
Bagian-bagian dari bak sedimentasi:
• Inlet: tempat air masuk ke dalam bak
• Zona pengendapan: tempat flok/partikel mengalami proses pengendapan.
• Ruang lumpur: tempat lumpur mengumpul sebelum diambil ke luar bak.
Kadangdilengkapi dengan sludge collector/scrapper
• Outlet: tempat di mana air akan meninggalkan bak,
biasanya berbentuk pelimpah (weir)

12. Komponen Unit Sedimentasi
Zona inlet, zona ini 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 inlet
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. Didesain dinding pemisah sangat
penting, karena kemampuan bak sedimentasi tergantung pada kualitas flok.

13. Komponen Unit Sedimentasi
Zona 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.
Zona lumpur : a. Lumpur terakumulasi b. Kadang dilengkapi dengan sludge
collector/scapper

14. Komponen Unit Sedimentasi
Zona outlet, seperti zona inlet, zona outlet atau struktur effluent
mempunyai pengaruh besar dalam mempengaruhi pola aliran dan
karakteristik pengendapan flok pada bak sedimentasi. Biasanya 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.

15. Kriteria Design
Berdasarkan Al-Layla “Water Supply Engineering”
• Bentuk segi empat dengan rasio panjang : lebar = 1:2
• Kedalaman bak = 1-3 meter
• Jumlah bak = minimum 2 bak
• Waktu detensi = 1-3 jam
• Slope dasar saluran = 1-2%
• Nre aliran = < 2000 agar aliran laminar
• NFr = > 10-5 agar tidak terjadi aliran pendek
• Nre partikel = < 0,5 untuk pengendapan partikel
• Vh < Vsc agar tidak terjadi penggerusan
• Freeboard = 30-50 cm
• Weir Loading = 9-13 m3/m.dt

16. Kriteria Desian BP I Rectanguler
Kriteria Design Rectangular
Range Tipikal
Kedalaman 3,05 - 4,6 m 3,66 m
Panjang 15,24 – 91,44 m 24,4 – 39,6 m
Lebar 3,05 – 24,4 m 4,88 – 9,75 m
Flight Speed 0,61 – 1,22 m/menit 0,91 m/menit
Sumber: Metcalf and Eddy, 1991
Kriteria Design

17. Kriteria Desian BP I Circular
Kriteria Design Circular
Range Tipikal
Kedalaman 3,05 - 4,6 m 3,66 m
Diameter 3,05 – 60,96 m 12,2 – 45,72 m
Slope Dasar 0,75 – 2 in/ft 1 in/ft
Flight Travel Speed 0,02 – 0,05 m/menit 0,03 m/menit
Sumber: Metcalf and Eddy, 1991
Kriteria Design