Sedimentasi

   Sedimentasi adalah proses pemisahan padatan yang terkandung dalam limbah cair oleh gaya gravitasi, 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.

   Sedimentasi dipengaruhi oleh  karakteristik cairan dan pertikel-pertikel padat dari dalam fluida secara gravitasi. Karakteristik cairan yang mempengaruhi sedimentasi tersebut adalah (massa/satuan volume), spesifik gravity, spesifik weight, kecepatan jatuh, diameter, porositas, viskositas. Sedangkan karakteristik partikel yang mempengaruhi sedimentasi yaitu ukuran partikel, bentuk partikel, berat spesifik, densitas, dan kecepatan jatuh. Sedimentasi  berdasrkan kecepatan jatuhnya terdiri dari dua tahap:

1.     Free settling (pengendapan bebas) : merupakan tahap dimana kecepatan jatuhnya relative konstan , kecepatan sedimentasi akan linier hingga waktu tertentu. Pada saat awal sedimentasi pertikel yang jatuh dianggap hanya satu partikel, tidak dipengaruhi oleh partikel lain. Free settling pada umumnya berlangsung di awal proses sedimentasi dimana konsentrasi tumpukan partikel masih rendah sekali.

2.      Hindered settling (pengendapan terintangi) : suatu keadaan dimana kecepatan jatuhnya semakin lambat karena ada pengaruh dari partikel-partikel lain. Kecepatan sedimentasi akan berkurang sejalan dengan waktu. Hindered settling mulai terjadi pada keadaan akhir proses sedimentasi dimana sudah mulai terbentuk zona dengan tumpukan partikel yang mengendap ( Geankoplis, 1983).

  

Bak pengendap mempunyai beberapa tipe yang secara garis besar bisa dibagi dalam 3 tipe yaitu ;

1. Conventional Settling Basin

Conventional settling basin dipakai untuk detention time lebih dari 2 jam. Panjang standar straight flow settling basin ditentukan oleh kecepatan aliran yang diperkenankan dari detention time yang diperlukan. Penting diperhatikan agar pemasukan dan pengeluaran dari air diatur agar merata dan menghindari short cicuiting yang biasanya memakai distribution baffle atau check board opening.  Pada bagian pengeluaran harus diusahakan sepanjang weir menerima volume air yang sama. Endapan yang terjadiharus dibersihkan secara kontinu atau periodik untuk mengurangi kapasitas penampunagn lumpur dan mencegah dekomposisi zat-zat organik yang mengurangi kemampuan penjernihan.

2. Rapid FlowTreatment Tank

Ada dua macam rapid flow treatment tank yaitu ;

1. Solid Ccontact Classifier

Air dan larutan koagulan dicampur pada daerah sentral reaksi dan diaduk secara mekanis atau hidrolis selama kira-kira 10 menit dan akhirnya dikeluarkan melalui endapan yang sudah terbentuk. Air mengalir ke atas melalui sludge blanket di mana kekeruhan dihilangkan dengan cara adsorpsi pada partikel-partikel floc yang membentuk sludge bed. Sludge blanket mengandung endapan-endapan dipertahankan dalam suspensi oleh pengadukan mekanis dan aliran hidrolis. Karena penampang pada sludge filter zone makin besar, maka kecepatan aliran ke atas dari air jernih makin kecil, sehingga partikel-partikel terpisah dan meninggalkan bagian atas yang jernih.

  

2. Accelerator

Di dalam accelerator koagulan/flokulan bersama-sama dengan air ditambahkan langsung kepada endapan yang sebelumnya  sudah ada. Maksud  penambahan ini bukan untuk membentuk partikel baru akan tetapi membesarkan partikel yang sudah ada. Pada accelerator terdapat daerah pencampuran yang pertama di mana air akan didorong ke atas menuju daerah pencampuran yang terakhir dengan membawa dengan konsentrasi yang tinggi dan tersuspensi karena pengadukan cepat. Air tadi akan ke bawah alirannya akan berubah menjadi laminar memasuki daerah yang diameternya lebih besar. Air bersih akan naik ke atas sedangkan floc akan turun ke bawah dan dikeluarkan melalui concentrator compartement.

3.      Tube settler

          Salah satu cara pengendapan yang sekarang cukup terkenal ialah tube settler. Floc-floc yang terbentuk di dalam flocculator diusahakan mengendap di dalam tube-tube (pipa-pipa) yang dipasang miring dengan sudut tertentu. Air yang banyak mengandung floc diusahakan naik di dalam tube-tube. Akibat berat floc dan adanya gaya grafitasi bumi maka floc akan mengendap di bagian bawah tube dan akan turun di bagian bawah (penampang) limpur.   Dari hasil penelitian didapatkan bahwa kemiringan untuk tube adalah 60^o dan panjang tube adalah 80 cm. Dengan memakai tube settler ternyata hasilnya lebih dibandingkan dengan bak pengendapan (Iryani, 2009).

Pada mekanisme sedimentasi hindered settling, kosentrasi padatan tinggi sehingga pengaruh antar partikel tidak dapat diabaikan. Kecepatan pengendapan dipengaruhi oleh sifat fluida, sifat fisis padatan, dan kosentrasi,