Mesin Clarifier untuk Sedimentasi Air Limbah IPAL

Cara Kerja Mesin Clarifier untuk Sedimentasi Air Limbah IPAL

Cara Kerja Clarifier untuk Sedimentasi Air Limbah IPAL

Fungsi Utama Teknologi Clarifier

Musim hujan selalu menjadi tantangan tersendiri bagi pengelola Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Di Bang Sue Wastewater Treatment Plant, Bangkok, tempat saya pernah menimba ilmu, kami merasakan langsung betapa fluktuatifnya aliran air limbah saat musim hujan tiba.

Volume air yang masuk ke IPAL bisa melonjak drastis dalam waktu singkat, terutama setelah hujan deras. Kondisi ini membuat beban kerja peralatan IPAL meningkat secara signifikan, dan jika tidak diantisipasi dengan baik, bisa mengganggu efisiensi pengolahan.

Salah satu masalah utama yang kami hadapi adalah peningkatan kandungan padatan tersuspensi (TSS) dalam air limbah. Air hujan membawa serta lumpur, tanah, dan berbagai partikel lain yang meningkatkan kekeruhan air.

Beban TSS yang tinggi ini dapat menyumbat peralatan dan mengurangi efektivitas proses sedimentasi. Selain itu, fluktuasi aliran air yang tidak menentu juga menyulitkan pengaturan dosis bahan kimia yang tepat untuk proses koagulasi dan flokulasi.

Di Bang Sue, kami menyadari pentingnya peran mesin clarifier dalam mengatasi tantangan ini. Clarifier berfungsi untuk memisahkan padatan tersuspensi dari air limbah melalui proses sedimentasi. Dengan desain yang optimal, clarifier mampu menangani volume air yang besar dan beban TSS yang tinggi.

Penggunaan clarifier yang tepat membantu kami menjaga kualitas air olahan agar tetap memenuhi standar, bahkan saat musim hujan dengan segala ketidakpastiannya.

Mesin clarifier pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) menjadi lebih efektif digunakan saat musim hujan karena Musim hujan menyebabkan peningkatan volume air limbah secara signifikan akibat limpasan air hujan yang masuk ke sistem drainase dan IPAL.

 

Air hujan seringkali membawa partikel-partikel tanah, lumpur, dan kotoran lainnya, sehingga meningkatkan kandungan TSS dalam air limbah. Clarifier dirancang untuk mngentalkan padatan tersebut, sehingga sangat penting dalam kondisi musim hujan untuk menjaga kualitas air yang keluar dari IPAL.

Ketika padatan tersuspensi menjadi sedimen, clarifier meningkatkan efisiensi unit pengolahan lanjutan, seperti unit aerasi dan filtrasi.

Konsep Dasar Sedimentasi

Saat pertama kali disajikan, kopi tubruk terlihat keruh. Biji kopi yang digiling halus bercampur dengan air panas, menciptakan suspensi yang pekat. Namun, setelah diaduk dan didiamkan beberapa saat, terjadi sesuatu yang ajaib.

Perlahan, partikel-partikel kopi mulai mengendap ke dasar gelas. Air kopi yang tadinya keruh berangsur-angsur menjadi lebih jernih.

Proses inilah yang disebut sedimentasi. Partikel-partikel padat yang lebih berat dari air akan mengendap karena gaya gravitasi. Semakin lama didiamkan, semakin banyak partikel yang mengendap, dan air menjadi semakin jernih.

Prinsip sedimentasi yang terjadi pada kopi tubruk ini mirip dengan proses yang terjadi dalam pengolahan air limbah, khususnya dalam mesin clarifier.

Mesin clarifier adalah salah satu komponen penting dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang berfungsi untuk memisahkan padatan tersuspensi dari air limbah.

Air limbah yang masuk ke clarifier mengandung berbagai macam partikel padat, seperti lumpur, pasir, dan bahan organik lainnya. Di dalam clarifier, air limbah dialirkan dengan kecepatan yang rendah, sehingga partikel-partikel padat tersebut memiliki waktu untuk mengendap ke dasar.

Desain clarifier yang berbentuk lingkaran atau persegi panjang membantu memperlambat aliran air dan memaksimalkan proses sedimentasi.

Padatan yang mengendap di dasar clarifier akan membentuk lumpur, yang kemudian dipisahkan dan diolah lebih lanjut. Air yang telah terbebas dari padatan tersuspensi akan dialirkan ke unit pengolahan selanjutnya.

Pemisahan padatan dari cairan secara gravitasi,telah lama digunakan dalam industri pengolahan air limbah. Sering kali, istilah klarifikasi dan pengentalan atau sedimentasi digunakan untuk menggambarkan operasi unit pemisahan secara gravitasi.

Perbandingan Clarifier Persegi Panjang dan Melingkar

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) adalah bagian penting dari infrastruktur modern yang bertanggung jawab untuk membersihkan air limbah sebelum dilepaskan kembali ke lingkungan.

Salah satu komponen kunci dalam IPAL adalah mesin clarifier, yang berfungsi untuk mengentalkan dan mengendapkan padatan tersuspensi dari air limbah.

Ada dua jenis utama clarifier yang umum digunakan: persegi panjang dan melingkar. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan, dan pemilihan jenis clarifier yang tepat tergantung pada kebutuhan spesifik IPAL.

Pengalaman saya di IPAL Bang Sue di Bangkok memberi saya pemahaman langsung tentang efektivitas clarifier persegi panjang. Clarifier jenis ini, seperti yang saya lihat di Bang Sue, membutuhkan area yang lebih luas untuk pemasangan.

Namun, desainnya yang memanjang memungkinkan aliran air limbah yang lebih lambat dan seragam. Hal ini memberikan waktu yang cukup bagi partikel-partikel padat untuk mengendap ke dasar clarifier, menghasilkan air olahan yang sangat bersih.

Clarifier persegi panjang juga memiliki keuntungan dalam hal perawatan. Desainnya yang sederhana memudahkan akses untuk pembersihan dan perbaikan.

Selain itu, sistem pengerukan lumpur pada clarifier persegi panjang biasanya lebih efisien, memastikan pembuangan lumpur yang efektif dan mencegah penumpukan.

Di sisi lain, clarifier melingkar, seperti yang saya lihat di IPAL Bang Na dekat Universitas Kasetsart di Thailand, menawarkan solusi yang lebih hemat tempat.

Desainnya yang kompak memungkinkan clarifier melingkar untuk dipasang di area yang lebih kecil. Hal ini sangat penting di daerah perkotaan padat di mana lahan sangat berharga.

Namun, clarifier melingkar memiliki tantangan tersendiri. Aliran air limbah dalam clarifier melingkar cenderung lebih kompleks, dan dapat terjadi arus naik (bouyancy) yang dapat mengganggu proses sedimentasi.

Bouyancy dapat menyebabkan partikel-partikel halus tidak mengendap dengan sempurna, sehingga mengurangi efisiensi pengolahan.

Selain itu, desain clarifier melingkar yang lebih kompleks dapat membuat perawatan dan perbaikan menjadi lebih sulit.

Sistem pengerukan lumpur (activated sludge) juga mungkin kurang efisien dibandingkan dengan clarifier persegi panjang, yang dapat menyebabkan penumpukan lumpur jika tidak dikelola dengan baik.

Kesimpulan

Mesin clarifier pada awalnya digunakan untuk mengantisipasi fluktuasi naik turunnya aliran air limbah. Seiring berjalannya waktu, mesin clarifier banyak digunakan sebagai sistem pengolahan sekunder (secondary treatment) di instalasi pengolahan limbah.

Konsep sederhana dari mesin clarifier seperti ketika saat kita mengaduk secangkir kopi tubruk. Setelah diaduk, lama kelamaan kopi akan tersedimentasi.

Mesin clarifier dibagi menjadi mesin clarifier persegi panjang (rectangular clarifier) dan mesin clarifier melingkar (circular clarifier).

Menurut Saya, jika IPAL untuk keperluan domestik dengan skala kecil, penggunaan mesin clarifier melingkar lebih hemat tempat. Sedangkan untuk IPAL domestik dengan skala besar, Saya lebih menyarankan clarifier persegi panjang karena lebih efektif serta efisien.

Tentang Penulis

Ardhy Yuliawan Norma Sakti

Ardhy merupakan founder dari platform Cara Kerja Teknologi. Ardhy menempuh pendidikan S1 Teknik Industri di Universitas Sebelas Maret (UNS) Indonesia dan pendidikan S2 bidang Engineering Technology di SIIT, Thammasat University Thailand. Ardhy memiliki pengalaman kerja selama 4 tahun sebagai staf Insinyur di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT)  hingga bulan September tahun 2021. Kemudian pada tahun yang sama, Ardhy dipindah tugaskan ke Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) hingga sekarang.

Protofolio Penulis: Google Scholar | ORCID | SINTA | Scopus