Studio IPALbelajar · simulasi · rancang

Belajar › Unit pengolahan

Bak pengendap awal

Rujukan buku: Buku 3, Bab 8

Coba di simulasi →

Apa fungsinya

Bak pengendap awal (primary settler) mengendapkan padatan tersuspensi yang mudah turun sebelum air masuk ke reaktor biologis. Padatan ini sebagian besar organik, jadi BOD ikut turun. Aplikasi memakai penyisihan TSS 60 persen dan BOD 30 persen.

Manfaatnya bagi unit sesudahnya: ABR dan filter anaerobik menerima padatan lebih sedikit, lumpurnya lebih lambat menumpuk, dan media filter tidak cepat tersumbat. Pada rangkaian DEWATS, bak ini sering dibuat sebagai ruang pertama yang menyatu dengan ABR.

Cara kerja

Air mengalir pelan dari ujung masuk ke ujung keluar. Selama perjalanan itu, partikel yang lebih berat daripada air turun ke dasar. Sebuah partikel tertangkap bila ia sempat mencapai dasar sebelum air yang membawanya tiba di pelimpah keluar.

Dua besaran mengatur peristiwa itu:

  • Beban permukaan (SOR), yaitu debit dibagi luas permukaan bak. Besaran ini setara dengan kecepatan turun terkecil partikel yang masih tertangkap. Makin kecil beban permukaan, makin halus partikel yang tertangkap.
  • Waktu tinggal (HRT), yaitu volume dibagi debit. Waktu tinggal memberi kesempatan partikel kecil saling menggumpal dan ikut turun.

Bentuk memanjang membantu aliran merata dan mengurangi aliran pintas. Sekat pengarah di dekat lubang masuk meredam semburan, dan sekat buih di depan pelimpah menahan lemak terapung.

Rumus dan cara menghitung

Luas dihitung dengan dua cara, lalu dipakai yang terbesar (kriteria penentu).

V_HRT = Q_jam x td           -> A_1 = V_HRT / H
A_2 = Q_hari / SOR_maks
A_perlu = maksimum (A_1, A_2)
td_nyata = (n x P x L x H) / Q_jam
SOR_nyata = Q_hari / (n x P x L)
  • Q_jam, Q_hari = debit rata-rata (m3/jam, m3/hari)
  • td = waktu tinggal rancangan (jam), baku 2,0 jam
  • H = tinggi air (m), baku 2,00 m
  • SOR_maks = beban permukaan maksimum (m3/m2/hari), baku 24
  • A_perlu = luas dasar perlu (m2)
  • n = jumlah modul paralel; P, L = panjang dan lebar satu modul (m)

Luas dibagi menjadi modul dengan perbandingan panjang : lebar 3 dan lebar maksimum 3,50 m. Lebar dibulatkan ke atas per 0,05 m, minimal 0,80 m, lalu panjang dihitung ulang. Jagaan baku 0,30 m. Kehilangan tinggi tekan dihitung 0,10 m.

Perhatikan hubungan SOR = H / td. Dengan tinggi air 2,00 m dan waktu tinggal 2 jam, beban permukaan sama dengan 24 m3/m2/hari. Jadi pada nilai baku kedua kriteria memberi luas yang sama. Bila tinggi air dinaikkan, waktu tinggal terpenuhi dengan luas lebih kecil, tetapi beban permukaan menjadi penentu. Bahasan umum ada di kriteria penentu.

Kriteria perancangan

Kriteria Rentang Acuan
Waktu tinggal hidrolis 1,5 - 4,0 jam Buku 3, Bab 8; DEWATS (Sasse)
Beban permukaan maksimum 24 m3/m2/hari Buku 3, Bab 8; Ten States Standards
Perbandingan panjang : lebar 2,0 - 6,0 Buku 3, Bab 8

Kalau muncul PERIKSA:

  • Waktu tinggal kurang dari 1,5 jam: naikkan isian waktu tinggal rancangan. Waktu tinggal lebih dari 4 jam: lumpur mulai membusuk dan mengapung; turunkan waktu tinggal atau tinggi air.
  • Beban permukaan terlampaui: luas dasar terlalu kecil, biasanya karena tinggi air dinaikkan. Turunkan tinggi air atau beban permukaan maksimum.
  • Perbandingan panjang : lebar di luar rentang: ubah isian rasio atau lebar maksimum.

Kesalahan yang sering terjadi

  • Hanya menghitung dari waktu tinggal. Bak yang dalam dan sempit memenuhi waktu tinggal tetapi beban permukaannya terlalu besar.
  • Memakai debit puncak untuk waktu tinggal. Aplikasi memakai debit rata-rata; pada debit puncak waktu tinggal tinggal sekitar 0,8 jam, dan itu masih diterima selama tidak berlangsung lama.
  • Lupa ruang lumpur di dasar. Bila lumpur tidak dikuras, volume efektif menyusut dan padatan terbawa ke ABR.
  • Pipa keluar tanpa sekat buih. Lemak dan sampah terapung langsung masuk ke unit berikutnya.
  • Membuat satu bak sangat lebar tanpa sekat. Aliran menyimpang ke satu sisi dan waktu tinggal efektif jauh lebih pendek.

Pemeliharaan dan pengoperasian

Ukur tebal lumpur setiap bulan dengan tongkat ukur berbalut kain putih. Kuras lumpur bila tebalnya mencapai sekitar sepertiga tinggi air, lalu salurkan ke bak pengering lumpur. Angkat buih dan lemak di permukaan secara berkala. Sisakan sedikit lumpur saat menguras agar bakteri tetap ada, terutama bila bak menyatu dengan ABR.

Studi kasus: pengendap awal Griya Asri

Studi kasus

Rangkaian R1 (abr-af), debit rata-rata 150,0 m3/hari = 6,25 m3/jam. Air masuk: BOD 400 mg/L, TSS 285 mg/L (sesudah saringan).

Langkah hitungan dari aplikasi:

  1. Dari waktu tinggal: V = 6,25 m3/jam x 2,00 jam = 12,50 m3, luas = 12,50 / 2,00 = 6,25 m2.
  2. Dari beban permukaan: luas = 150,0 / 24 = 6,25 m2.
  3. Kedua kriteria memberi 6,25 m2. Cukup 1 modul.
  4. Lebar = akar(6,25 / 3) = 1,44 m, dibulatkan menjadi 1,45 m. Panjang = 6,25 / 1,45 = 4,31 m, dibulatkan menjadi 4,35 m. Luas terpasang 6,31 m2.
  5. Volume efektif 6,31 x 2,00 = 12,62 m3. Tinggi total 2,00 + 0,30 = 2,30 m.

Hasil pemeriksaan:

Kriteria Nilai Batas Status
Waktu tinggal hidrolis 2,02 jam 1,5 - 4,0 OK
Beban permukaan 23,78 m3/m2/hari maks. 24 OK
Perbandingan panjang : lebar 3,0 2,0 - 6,0 OK

Ukuran akhir 4,35 m x 1,45 m x 2,30 m. Air keluar: BOD 280 mg/L dan TSS 114 mg/L, yang menjadi beban masuk ABR.

Rujukan

  • Buku 3, Bab 8 (seri Menggambar Teknik untuk Teknik Lingkungan).
  • Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries.
  • Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.
  • Ten States Standards (Recommended Standards for Wastewater Facilities).
← Bak pengumpul / ekualisasi Tangki septik komunal →