Dasar Teori Sedimentasi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Padatan

Padatan adalah keadaan benda, diciri-cirikan dengan vol!e dan bentk "ang teta#. $ala! benda  #adat, ato!%!olekl berdekatan, ata &kera'&( teta#i, tidak !encegah benda #adat berbah bentk ata terkko!#re'i. $ala! )a'e #adat, ato! !e!iliki order rang( karena 'e!a benda !e!iliki energi kinetik, ato! dala! benda #adat "ang #aling kera' bergerak 'edikit, teta#i gerakan ini tak terlihat. *i'ika+an !en"eb !en"ebt t bidang bidang "ang "ang !e!#el !e!#elaa aari ri #adat, #adat, )i'ika )i'ika keadaa keadaan n #adat. #adat. Ini ter!a' ter!a'k k 'e!iko 'e!ikond ndkto ktorr dan '#erkondktivita'. *i'ika keadaan #adat ter!a'k *i'ika benda konden'. Il! !aterial !e!#elaari  #ro#erti #adat 'e#erti kekatan dan #ergantian #ergantian )a'e benda. $ia bert!#kan dengan )i'ika keadaan #adat. Ki!ia keadaan 'olid bert!#kan dengan keda bidang di ata', teta#i lebih !enekankan 'inte'i' !aterial  bar ainer, ainer, /eo))-0anha!, 21.

2.2 Padatan Terlart dan Padatan Ter''#en'i 3at #adat ter''#en'i Total S'#ended Solid adalah 'e!a 4at #adat #a'ir, l!#r, dan tanah liat ata #artikel-#artikel "ang ter''#en'i dala! air dan da#at ber#a ko!#onen hid# hid# biotik 'e#erti )ito#lankton, 4oo#lankton, bakteri, )ngi, ata#n ko!#onen !ati abiotik 'e#erti detrit' dan #artikel #artikel anorganik. 3at #adat ter''#en'i !er#akan te!#at berlang'ngn"a reak'i-reak'i ki!ia "ang heterogen, dan ber)ng'i 'ebagai bahan #e!bentk enda#an "ang #aling a+al dan da#at !enghalangi ke!a!#an #rodk'i 4at organik di 'at #erairan. Penetra'i caha"a !atahari ke #er!kaan dan bagian "ang "ang lebih lebih dala! dala! tidak tidak berlan berlang' g'ng ng e)ekt e)ekti) i) akibat akibat terhal terhalang ang oleh oleh 4at #adat #adat ter'' ter''#en #en'i 'i,, 'ehing 'ehingga ga )oto'inte'i' tidak berlang'ng 'e!#rna. Sebaran 4at #adat ter''#en'i di lat antara lain di#engarhi oleh !a'kan "ang bera'al dari darat !elali aliran 'ngai, ata#n dari dara dan #er#indahan karena re''#en'i enda#an akibat #engiki'an Shriver 5 Atkin', 21. Total #adatan terlart T$S adalah !lah total ion ber!atan !obile, ter!a'k !ineral, gara! ata loga! dilartkan dala! vol!e tertent air, din"atakan dala! 'atan !g #er 'atan vol!e air !g % 6, ga di'ebt 'ebagai bagian #er ta ##!. T$S 'ecara lang'ng berkaitan dengan ke!rnian air dan kalita' 'i'te! #e!rnian air dan !e!#engarhi 'egala 'e'at "ang !engkon'!'i, tinggal di, ata !enggnakan air, baik organik ata anorganik, baik ntk lebih baik ata brk. Sebagian be'ar 'en"a+a anorganik berada dala! bentk #adatan dan #adatan da#at dikla'i)ika'ikan ke!bali !enadi #adatan kri'talin dan #adatan a!or). S'nan ato! ata ion dala! 'trktr #adatan da#at dire#re'enta'ikan dala! '' ''na nan n "ang "ang berb berbed edaa dari dari bida bidang ng data datarr. Bent Bentk k ato! ato! "ang "ang bia' bia'an an"a "a da#a da#att dig digna naka kan n nt ntk  k  !ende'kri#'ikan #adatan loga! adalah ato! netral. 7al ini karena 'etia# kation #ada ato! netral !a'ih lengka# dikelilingi oleh elektronn"a *errari', 28.

1

Padatan "ang dite!kan di 'ngai dala! da bentk, di'kor' dan dibbarkan. 6i!bah #adat !eli#ti lana, diadk-# ba+ah 'edi!en, !ateri tana!an "ang !e!b'k, ata kotoran-#engolahan li!bah cair. Tergantng #adatan tidak akan !ele+ati )ilter, 'edangkan #adatan terlart akan. Padatan terlart di air ta+ar 'a!#el ter!a'k gara! lart "ang !engha'ilkan ion 'e#erti natri! Na9, Kal'i! 0a29, :agne'i! :g29, Bikarbonat 70;<-, Sl)at S;82-, Ata klorida 0l-. J!lah total  #adatan terlart, ata T$S, da#at ditentkan dengan cara !enga#kan 'a!#el #ra-di'aring 'a!#ai kering, dan ke!dian !ene!kan !a''a re'id kering #er liter 'a!#el. :etode keda !enggnakan Probe Kondktivita' =ernier ntk !enentkan ke!a!#an gara!-gara! terlart dan ion !ereka !engakibatkan 'a!#el tan#a )ilter ntk !elakkan ar' li'trik /iovanni 5 >!il :arkovick", 28. Kekerhan adalah !ilik o#tik ''#en'i "ang !en"ebabkan caha"a "ang akan ter'ebar dan di'era#  bkan ditlarkan !elali kolo! air. 7a!bran dan #en"era#an caha"a di'ebabkan oleh? 1 air( 2 ditangghkan #artikel !ateri !lai dari kran koloid 'a!#ai ka'ar di'#er'i, dan < terlart bahan ki!ia @et4el 1<( Bo"d 1. Bahan S'#ended !ngkin ter!a'k 'edi!en "ang !ela"ang, 'en"a+a organik dan anorganik hal', #lankton, dan lainn"a !ikro'ko#i' organi'!e AP7A 1C. :e'ki#n i'tilah &#adatan ter''#en'i& dan &kekerhan& kadang-kadang dignakan 'ecara 'inoni!, "ang tingkat kekerhan tidak 'a!a dengan kon'entra'i #adatan ter''#en'i, !elainkan, kekerhan adalah ek'#re'i han"a 'at e)ek dari #adatan ter''#en'i, !engingat 'i)at air "ait, ke!a!#an caha"a ntk !ene!b' kolo! air. Karena kran #artikel dan 'i)at !i'aln"a, organik v' anorganik dari #adatan ter''#en'i !e!#engarhi ha!bran caha"a, kekerhan "ang berbeda da#at dikr ntk #erairan !e!iliki kon'entra'i TSS "ang 'a!a :cKee dan @ol) 1D<. Sngai !!n"a !e!iliki kekerhan rendah !i'aln"a, 'ering di ba+ah C NTU' 'e#anang tahn. Sngai be'ar, "ang terletak di ketinggian rendah, bia'an"a !e!iliki kekerhan tinggi :i'aln"a E1 'a!#ai lebih dari 1 NTU'. J!lah tingkat #adatan ter''#en'i di #erairan ala!i arang !elebihi 2. !g % l 'ela!a lebih dari bebera#a hari Bo"d 1. :a'kn"a li!bah ke dala! badan air 'e#erti 'ngai, dana ata#n lat akan !enrnkan kalita' air 'erta !engbah kondi'ikaliat' air. Pengarh #encenaran air li!bah da#at dilihat dari 'i)at )i'ik, ki!ia dan biologi #erairan. Si)at )i'ik antara lain adalah#eningkatan kekerhan, #adatan ter''#en'i, aoir !enadi berba dan ber+arnah. Sedangkan 'i)at ki!ia dan biologi adalah !eningkatn"akandngan ntrient dan loga!-loga! dan bakteri. Bebera#a akibat #ence!aran 'ngai, terta!a oleh ind'tri dan  #e!ki!kan :antiri, 18.

2.2 Sedi!enta'i Sedimentasi adalah suatu proses pemisahan suspensi secara mekanik menjadi dua bagian, yaitu slurry dan supernatant. Slurry adalah bagian dengan konsentrasi partikel terbesar, dan supernatant adalah bagian cairan yang bening. Proses ini memanfaatkan gaya gravitasi, yaitu dengan mendiamkan suspensi hingga terbentuk endapan yang terpisah dari beningan (Foust, 19!".

2

Sedimentasi di Bak Sedimentasi (hps://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/17/sedimentasi/)

2.2.1 Prinsip Sedimentasi

Prin'i# kera dari 'edi!enta'i #engolahan air li!bah adalah !e!i'ahkan #adatan ter''#en'i dala! li!bah cair dengan bantan ga"a gravita'i, 'e!akin be'ar la alir li!bah !a'k !aka 'e!akin 'lit !engenda# dan 'e!akin ringan #adatan ter''#en'i dala! li!bah !aka 'lit dienda#kan. U!!n"a #ro'e' Sedi!enta'i dilakkan 'etelah #ro'e' Koagla'i dan *lokla'i di!ana tann"a adalah ntk !e!#erbe'ar #artikel #adatan 'ehingga !enadi lebih berat dan da#at tenggela! dala! +akt lebih 'ingkat. Sedi!enta'i bi'a dilakkan #ada a+al !a#n #ada akhir dari nit 'i'ti! #engolahan. Jika kekerhan dari in)lent tinggi, 'ebaikn"a dilakkan #ro'e' 'edi!enta'i a+al  primary sedimentation didahli dengan koagla'i dan )lokla'i, dengan de!ikian akan !engrangi beban #ada treat!ent beriktn"a. Sedangkan 'econdar" 'edi!entation "ang terletak  #ada akhir treat!ent gnan"a ntk !e!i'ahkan dan !eng!#lkan l!#r dari #ro'e' 'ebel!n"a activated sludge, OD, d'b di!ana l!#r "ang terk!#l ter'ebt di#o!#akan kenit #engolahan l!#r ter'endiri. A'andi, 21D. 2.2.2 :ekani'!e Sedi!enta'i Sebagian be'ar bahan "ang ter''#en'i bi'a dile#a' dengan !e!biarkan air berdiri dan !eneta# ntk bebera#a la!a. @akt reten'i ini dari 'at a! 'a!#ai da hari, 'e!akin la!a 'e!akin baik dibthkan ntk !en"ele'aikan #artikel di bagian ba+ah. 0a'ida" et al, 1

Pro'e' Sedi!enta'i CASIDAY et al. (1999)

3

Koaglan !eningkatkan 'edi!enta'i karena !enetralkan !atan #er!kaan #artikel ter''#en'i. Partikel "ang !en"ebabkan kekerhan !i'aln"a l!#r, tanah liat !!n"a ber!atan negati), 'ehingga !en"litkan !ereka ntk berk!#l ber'a!a karena adan"a tolakan elektro'tatik. Ta#i  #artikel koaglan ki!ia ber!atan #o'iti), dan 'ecara ki!ia+i tertarik #ada #artikel kekerhan negati), !enetrali'ir !atan negati) "ang terakhir dan !en!#k !e!bentk #artikel lebih be'ar )lok, "ang !engenda# lebih ce#at. Koaglan ala!i !engandng 'e!lah be'ar #rotein "ang lart dala! air, "ang !e!ba+a !atan #o'iti) 'ecara ke'elrhan 'aat berada dala! lartan. Protein berikatan dengan #artikel  ber!atan negati) "ang !en"ebabkan kekerhan dan bentk )lok. *lok da#at di'ele'aikan ata diha#' dengan #en"aringan. Bakteri dan vir' da#at !ene!#el #ada #artikel ter''#en'i dala! air. :>00, t.t

Il'tra'i berbagai taha# 'edi!enta'i dengan bantan koaglan. S!ber? :>00 N.F.

Sedi!enta'i dengan bantan koaglan htt#?%%+++.''+!.in)o%content%'edi!entation

2.2.< Pro'e' 'edi!enta'i da#at dilakkan dengan tiga !aca! cara, "ait? 1 0ara Batch ara ini cocok di!ak"kan "nt"k ska!a !a#oratori"m$ karena sedimentasi

batch

di!ak"kan$ pengamatan pen"r"nan ke%nggian m"dah. &ekanisme sedimentasi

pa!ing m"dah

batch

pada s"at"

si!inder / ta#"ng #isa di!ihat pada gam#ar #erik"t :

'

:ekani'!e Sedi!enta'i Batch htt#'?%%tentangteknikki!ia.+ord#re''.co!%211%12%1G%'edi!enta'i%

Keterangan ? A H cairan bening B H 4ona kon'entra'i 'eraga! 0 H 4ona kran btir tidak 'eraga! $ H 4ona #artikel #adat terenda#kan

/a!bar di ata' !ennkkan 'lrr" a+al "ang !e!iliki kon'entra'i 'eraga! dengan #artikel  #adatan "ang 'eraga! di dala! tabng 4ona B. Partikel !lai !engenda# dan dia'!'ikan !enca#ai kece#atan !ak'i!! dengan ce#at. 3ona $ "ang terbentk terdiri dari #artikel lebih berat 'ehingga lebih ce#at !engenda#. Pada 4ona tran'i'i, )lida !engalir ke ata' karena tekanan dari 4ona $. 3ona 0 adalah daerah dengan di'trib'i kran "ang berbeda-beda dan kon'entra'i tidak 'eraga!. 3ona B adalah daerah kon'entra'i 'eraga!, dengan ko!'entra'i dan di'trib'i 'a!a dengan keadaan a+al. $i ata' 4ona B, adalah 4ona A "ang !er#akan cairan bening. Anoni!, 211 Sela!a 'edi!enta'i berlang'ng, tinggi !a'ing-!a'ing 4ona berbah ga!bar 2 b, c, d. 3ona A dan $ berta!bah, 'edang 4ona B berkrang. Akhirn"a 4ona B, 0 dan tran'i'i hilang, 'e!a #adatan  berada di 4ona $. Saat ini di'ebt critical 'ettling #oint, "ait 'aat terbentkn"a bata' tnggal antara cairan bening dan enda#an *o't, 1. 2. 0ara Se!i-Batch Pada 'edi!enta'i 'e!i-batch , han"a ada cairan kelar 'aa, ata cairan !a'k 'aa. Jadi, ke!ngkinan "ang ada bi'a ber#a 'lrr" "ang !a'k ata beningan "ang kelar. :ekani'!e 'edi!enta'i 'e!i-batch bi'a dilihat #ada ga!bar berikt Anoni!, 211 ?



:ekani'!e Sedi!enta'i Se!i-batch htt#'?%%tentangteknikki!ia.+ord#re''.co!%211%12%1G%'edi!enta'i%

Keterangan ? A H cairan bening B H 4ona kon'entra'i 'eraga! 0 H 4ona kran btir tidak 'eraga! $ H 4ona #artikel #adat terenda#kan <. 0ara Kontin" Pada cara ini, ada cairan 'lrr" "ang !a'k dan beningan "ang dikelarkan 'ecara kontin". Saat 'tead" 'tate, ketinggian tia# 4ona akan kon'tan. :ekani'!e 'edi!enta'i kontin" bi'a dilihat #ada ga!bar berikt ?

:ekani'!e Sedi!enta'i Kontin" htt#'?%%tentangteknikki!ia.+ord#re''.co!%211%12%1G%'edi!enta'i%



Keterangan ? A H cairan bening B H 4ona kon'entra'i 'eraga! 0 H 4ona kran btir tidak 'eraga! $ H 4ona #artikel #adat terenda#kan

2.2.2 Kla'i)ika'i Sedi!enta'i Kla'i)ika'i 'edi!enta'i :etcal) and >dd", 11 berda'arkan #ada kon'entra'i #artikel dan ke!a!#an #artikel ntk berinterak'i. Kla'i)ika'i ini da#at dibagi ke dala! e!#at ti#e.

Ti#e-ti#e Sedi!enta'i htt#'?%%+++.'lide'hare.net%Sabino$e/i'i%+a'te+ater-'edi!entation

1 Settling ti#e I ? #engenda#an #artikel di'ekret, #artikel !engenda# 'ecara individal dan tidak ada interak'i antar #artikel. 2 Settling ti#e II ? #engenda#an #artikel )loklan, teradi interak'i antar #artikel 'ehingga kran !eningkat dan kece#atan #engenda#an berta!bah. < Settling ti#e III ? #engenda#an #ada l!#r biologi, di!ana ga"a antar-#artikel 'aling !enahan #artikel lainn"a ntk !engengenda#. 8 Settling ti#e I= ? teradi #e!a!#atan #artikel "ang telah !engenda# "ang teradi karena  berat #artikel. 2.2.8 *aktor-)aktor "ang :e!#engarhi Sedi!enta'i Berikt adalah )aktor-)aktor "ang !e!#engarhi kece#atan #engenda#an 'edi!enta'i o'ita, 21<? 1.

Kon'entra'i

7

$engan 'e!akin be'arn"a kon'entra'i, ga"a ge'ek "ang diala!i #artikel karena #artikel lain 'e!akin be'ar 'ehingga drag )orce-n"a #n 'e!akin be'ar. 7al ini di'ebabkan karena dengan 'e!akin be'arn"a kon'entra'i berarti 'e!akin ban"ak !lah #artikel dala! 'at ''#en'i "ang !en"ebabkan berta!bahn"a ga"a ge'ek antara 'at #artikel dengan #artikel "ang lain. $rag )orce ata ga"a 'eret ini bekera #ada arah "ang berla+anan dengan gerakan #artikel dala! )lida. $ala! hal ini ga"a drag ke arah ata' dan gerakan #artikel ke ba+ah. /a"a 'eret ini di'ebabkan oleh adan"a tran')er !o!ent! "ang arahn"a tegak lr' #er!kaan #artikel dala! bentk ge'ekan. :aka, dengan adan"a drag )orce "ang arahn"a berla+anan dengan arah #artikel ini akan !en"ebabkan gerakan #artikel !enadi la!bat karena 'e!akin keciln"a ga"a total ke ba+ah 'ehingga kece#atan  #engenda#an 'e!akin trn. 2.

Ukran #artikel

Ukran #artikel ber#engarh lang'ng terhada# dia!eter #artikel. Jika kran #artikel 'e!akin be'ar !aka 'e!akin be'ar #la #er!kaan dan vol!en"a. 6a' #er!kaan #artikel  berbanding lr' dengan ga"a drag da! vol!e #artikeln"a berbanding lr' dengan ga"a a#ngn"a. 7al ini di'ebabka!n ga"a ke ata' ga"a drag dan ga"a a#ng 'e!akin be'ar 'ehingga ga"a total ntk !engenda#kan #artikel 'e!akin kecil 'ehingga kece#atan #engenda#an 'e!akin !enrn. <.

Jeni' #artikel

Jeni' #artikel berhbngan dengan den'ita' #artikel "ang ber#engarh terhada# ga"a a#ng dan ga"a gravita'i "ang da#at !e!#engarhi kece#atan #engenda#an 'at #artikel dala! 'at )lida "ang 'tati'. $en'ita' #artikel "ang 'e!akin be'ar akan !en"ebabkan ga"a a#ng 'e!akin kecil 'edangkan ga"a gravita'i 'e!akin be'ar, 'ehingga re'ltan ga"a ke ba+ah "ang !er#akan  #en!lahan dari ga"a drag, ga"a a#ng dan ga"a gravita'i akan 'e!akin be'ar #la. Ini berarti kece#atan #engenda#ann"a akan 'e!akin be'ar. 2.2.C Per'a!aan "ang Berlak Untk !engetahi #er'a!aan "ang dignakan dala! !engetahi kece#atan linier #ada  #ro'e' 'edi!enta'i, terlebih dahl !enentkan bilangan e"noldn"a 'ehingga da#at ditentkan 'i)at aliran ter'ebt. Bilangan e"nold da#at dihitng !enggnakan #er'a!aan @iki#edia, t.t ?

...................................................................................1 dengan? v' - kece#atan )lida,  L - #anang karakteri'tik,  - vi'ko'ita' ab'olt )lida dina!i', *

  - vi'ko'ita' kine!atik )lida?  H  % ,  - kera#atan den'ita' )lida.

  

Bila e E 1 !aka aliran ter'ebt adalah la!iner  Bila e 1 - 1 8 !aka aliran ter'ebt adalah tran'i'i Bila e L 1 8 !aka aliran ter'ebt adalah tblen

Bila aliran "ang dignakan dala! #ro'e' 'edi!enta'i adalah aliran la!iner, !aka akan  berlak hk! Stoke' ?

.............................................2 $engan ? =' ? kece#atan linier !%' g ? gravita'i !2%' M ? vi'ko'ita' cairan Pa.' ' ? den'ita' #adatan kg%!< l ? den'ita' cairan kg%!< d ? dia!eter rata-rata #artikel #adatan bentk g!#alan ! Bila aliran "ang dignakan dala! #ro'e' 'edi!enta'i adalah aliran trblen, !aka akan  #er'a!aan "ang dgnakan ?

............................................< g ? gravita'i !2%' Sg ? S#e'i)ic gravit" d ? dia!eter rata-rata #artikel #adatan bentk g!#alan ! Pada kondi'i aliran tran'i'i, #erhitngan kece#atan #engenda#ann"a har' dicari dengan coba-coba ata !etoda itera'i. Anoni!, 21.

+

>))i'ien'i #engenda#an enda#an #ada 'edi!enta'i da#at diketahi dengan !enggnakan  #er'a!aan ? r"m"s perhit"ngan e,siensi dapat dit"!iskan se#agai #erik"t :

......................................8

2.2.D Bak 'edi!enta'i

:enrt 'oe#ar!an 5'#ar!in dala! bkn"a Pe!bangan Tina dan 6i!bah 0air hala!an 11<, 21, #ada #ro'e' 'edi!enta'i li!bah cair !engalir kedala! tangki ata#n bak  #engenda# dengan kece#atan alitan 'ekitar , c!%' 'ehingga #adatan akan !engenda# di da'ar tangki 'ecara gravita'i. Bak 'edi!enta'i ata clari)ier da#at berbentk #er'egi !a#n lingkaran dan !!n"a dirancang ntk +akt #enahanan 'ela!a 1,C-2,C a! dengan aliran li!bah 'ebe'ar 28-<2 !%hari dengan kedala!an !ini!! bak 'ebe'ar 2-< !eter. ancangan clari)ier "ang !! dignakan adalah eni' bak #engenda# dengan aliran hori4ontal, tangki #engenda#an dengan aliran radial, !a#n bak 'edi!enta'i dengan aliran vertical. $i bagian da'ar bak #engenda# ini akan diha'ilkan l!#r #ro'e' 'edi!enta'i "ang ke!dian dik!#lkan dengan !enggnakan lengan  #eng!#l "ang digerakkan dengan !e'in rotating 'cra##er' ata 'ecara gravita'i "ang dibat dengan cara !e!bat ke!iringan kea rah #'at da'ar tangki ke!iringan "ang dignakan 1,G ? 1.

<. Jar Te't 10

:enrt 7an! 7an!, 22 Jar te't adalah 'at #ercobaan "ang ber)ng'i ntk !enentkan do'i' o#ti!al dari koaglan bia'an"a ta+a'%al! "ang dignakn #ada #ro'e'  #engolahan air ber'ih. Kekerhan air da#at dihilangkan !elali #e!bbhan koaglan. U!!n"a koaglan ter'ebt ber#a Al2S;8<, na!n da#at #la ber#a gara! *e0l< ata 'e'at #ol"-elektrolit organi'. Selain #e!bbhan koaglan di#erlkan #engadkan 'a!#ai terbentk )lok. *lok-)lok ini !eng!#lkan #artikel-#artikel kecil dan koloid "ang t!bh dan akhirn"a ber'a!a-'a!a !engenda#.

11