Belajar › Unit pengolahan

Saringan kasar (bar screen)

Rujukan buku: Buku 3, Bab 8

Coba di simulasi →

Apa fungsinya

Saringan kasar (bar screen) adalah deretan batang besi atau baja tahan karat yang dipasang miring di saluran masuk IPAL. Tugasnya menahan benda padat besar: plastik, popok, kain, ranting, dan pembalut. Benda-benda ini tidak terolah secara biologis. Bila lolos, benda itu menyumbat pipa antar-bak, menutup lubang sekat ABR, dan menyumbat media filter anaerobik.

Saringan hampir tidak menurunkan BOD. Aplikasi menganggap penyisihan BOD 0 persen dan TSS 5 persen. Nilai saringan terletak pada perlindungan unit sesudahnya, bukan pada mutu air.

Cara kerja

Air limbah mengalir di saluran terbuka berpenampang persegi, lalu melewati celah di antara batang. Benda yang lebih besar dari celah tertahan di muka kisi. Kisi dipasang miring agar sampah terdorong naik oleh aliran dan mudah ditarik dengan garu (rake) dari atas.

Dua hal harus seimbang:

• Kecepatan melalui celah tidak boleh terlalu kecil. Bila lambat, pasir dan lumpur mengendap di saluran depan kisi dan sampah lunak tertahan menempel.
• Kecepatan tidak boleh terlalu besar. Bila deras, sampah lunak terdorong menembus celah dan kehilangan tinggi tekan membesar.

Pada IPAL komunal, saringan dibersihkan manual. Karena itu jarak antar batang dipilih sedang (sekitar 20 mm), bukan halus seperti saringan mekanis di IPAL kota.

Rumus dan cara menghitung

Hitungan memakai debit puncak, karena saat itulah kecepatan dan kehilangan tekan terbesar.

e = s / (s + t)
h = Qp / (v_tuju x B x e)
v_kisi = Qp / (B x h x e)
v_saluran = Qp / (B x h)
hL = (1 / 0,7) x (v_kisi² - v_saluran²) / (2g)

• e = bagian terbuka kisi (-); s = jarak bersih antar batang (m); t = tebal batang (m)
• Qp = debit puncak (m3/detik)
• v_tuju = kecepatan rancangan melalui celah, baku aplikasi 0,45 m/detik
• B = lebar saluran (m); h = tinggi air di saluran (m), dibulatkan ke atas per 0,01 m, minimal 0,05 m
• hL = kehilangan tinggi tekan melalui kisi (m); 0,7 = koefisien kisi bersih; g = 9,81 m/detik²

Aplikasi memakai hL minimal 0,05 m sebagai cadangan untuk kisi yang mulai tersumbat. Tinggi saluran = h + jagaan, dibulatkan ke atas per 0,05 m. Jumlah batang = lebar saluran dibagi (s + t), dibulatkan ke bawah.

Penjelasan umum tentang kecepatan melalui kisi, jarak antar batang, dan kemiringan kisi ada di halaman konsep.

Lebar saluran saringan

Coba di simulasi →

Lebar saluran saringan adalah lebar bersih saluran beton tempat kisi dipasang, diukur dari dinding ke dinding.

Lebar ini mengatur kecepatan air melalui celah. Debit IPAL komunal kecil, sehingga saluran yang terlalu lebar membuat air hanya setinggi beberapa sentimeter dan mengalir lambat. Akibatnya pasir mengendap di depan kisi dan kecepatan celah turun di bawah 0,30 m/detik. Saluran yang terlalu sempit menaikkan kecepatan di atas 1,00 m/detik, mendorong sampah lunak menembus kisi, dan menyulitkan garu masuk.

Aplikasi memakai lebar baku 0,40 m. Untuk debit puncak di bawah sekitar 10 L/detik, lebar 0,20-0,50 m umumnya memberi kecepatan celah dalam rentang 0,30-1,00 m/detik. Lebar kurang dari 0,30 m menyulitkan pembersihan dengan tangan.

Kalau muncul PERIKSA pada kecepatan melalui celah: bila kecepatan terlalu kecil, perkecil lebar saluran (misalnya dari 0,60 m menjadi 0,40 m); bila terlalu besar, perlebar saluran atau perbesar jarak antar batang. Mengubah lebar juga mengubah jumlah batang dan volume beton saluran, tetapi tidak memengaruhi unit lain.

Kriteria perancangan

Nilai baku aplikasi: jarak bersih 20 mm, tebal batang 10 mm, kemiringan 60 derajat, lebar saluran 0,40 m, panjang saluran 1,50 m, jagaan 0,30 m.

Pemeliharaan dan pengoperasian

Kisi dibersihkan dengan garu setiap hari, lebih sering setelah hujan atau hari libur. Sampah ditiriskan di pelat peniris, dimasukkan kantong, lalu dibuang bersama sampah padat. Muka air di depan kisi menjadi petunjuk: bila naik jelas lebih tinggi daripada di belakang kisi, kisi sudah tersumbat. Batang yang bengkok atau berkarat diganti agar celah tetap seragam.

Studi kasus: saringan Griya Asri

Langkah hitungan dari aplikasi:

1. Debit puncak Qp = 4,34 L/detik = 0,00434 m3/detik.
2. Bagian terbuka e = 20 / (20 + 10) = 0,667.
3. Tinggi air h = 0,00434 / (0,45 x 0,40 x 0,667) = 0,036 m, dibulatkan menjadi 0,04 m, lalu dipakai batas minimal 0,05 m.
4. Kecepatan nyata melalui celah = 0,00434 / (0,40 x 0,05 x 0,667) = 0,33 m/detik. Kecepatan di saluran 0,22 m/detik.
5. Kehilangan tekan hitungan sekitar 0,004 m, sehingga dipakai minimum 0,05 m.
6. Saluran 0,40 m x 0,35 m (tinggi air 0,05 m + jagaan 0,30 m), panjang 1,50 m, kisi 60 derajat dengan 13 batang.

Hasil pemeriksaan:

Kecepatan 0,33 m/detik dekat batas bawah. Bila lebar dinaikkan menjadi 0,60 m, kecepatan turun menjadi 0,22 m/detik dan status berubah PERIKSA. Lebar 0,25-0,30 m memberi sekitar 0,43 m/detik. Kehilangan tekan 0,05 m masuk ke profil hidrolis rangkaian. TSS turun dari 300 menjadi 285 mg/L, BOD tetap 400 mg/L.

Rujukan

• Buku 3, Bab 8 (seri Menggambar Teknik untuk Teknik Lingkungan).
• Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery.
• Sasse, L. (1998). DEWATS: Decentralised Wastewater Treatment in Developing Countries.
• SNI 8153:2015.