THICKENING Tujuan proses thickening adalah untuk memekatkan lumpur dan mengurangi volume lumpur. Metoda thickening yang umum: 1. Gravity 2. Flotation 3. Centrifugation Gravity thickener berbentuk lingkaran menyerupai bak sedimentasi, Lumpur yang masuk ke thickener akan menuju tiga zona dalam thickener, yaitu: 1. Zone of clear liquid 2. Sedimentation zone 3. Thickening zone (lihat Gambar)
Supernatan yang dihasilkan dari thickener ini (di zone of clear liquid) masih mempunyai nilai BOD yang besar, karena itu air dikembalikan ke unit pengolahan limbah. Lumpur yang sudah mengalami thickening dikeluarkan dari bagian bawah dan dialirkan menuju unit pengolahan lumpur berikutnya. Lumpur yang dikeluarkan
mempunyai SVR sebesar 0,5 – 2. SVR (Sludge Volume Ratio) adalah volume sludge blanket yang terbentuk di thickener dibagi dengan volume lumpur yang dibuang. Perancangan Thickener (Kriteria Disain) 1. Luas permukaan minimum didasarkan pada hydraulic loading atau solid loading (lihat Tabel di bawah) 2. Kedalaman side water umumnya 3 meter 3. Waktu detensi sekitar 24 jam Design criteria for gravity thickeners
A. Perancangan Thickener (Prosedur Disain) 1. Luas dan Diameter Thickener Hitung luas permukaan berdasarkan solid loading A = (massa solid) / (solid loading) Cek hydraulic loading, hitung tambahan air pengencer (bila perlu) HL = (volume lumpur perhari) / (luas permukaan) Tentukan jumlah dan diameter thickener Cek kembali solid loading dan hydraulic loading, baik pada kondisi semua beroperasi maupun pada saat ada pengurasan.
2. Kedalaman Thickener Tentukan kadar solid di bagian atas thickening zone dan di bagian bawah thickening zone, hitung rata-ratanya (lihat kriteria Tabel di atas)
Hitung kedalaman side water dari thickening zone dengan 3Zwaktu detensi tertentu. Hitung kedalaman central dari thickener (anggap kemiringan 15 – 20%) Hitung kedalaman keseluruhan (free board + clear zone + sedimentation zone + thickening zone + central)
3. Struktur Influen Struktur influen pada thickener adalah central well (seperti pada final clarifier).
4.
Pembuangan Lumpur Hitung jumlah lumpur yang dihasilkan Lumpur dihasilkan = (Lumpur masuk) x (solid capture) Hitung debit pompa lumpur dan pilih pompa yang sesuai
Cek Sludge Volume Ratio (SVR) SVR = (volume thickening zone) / (volume thickened sludge perhari) 5. Struktur Efluen Struktur efluen pada thickener adalah pelimpah V-notch di sekeliling bak (seperti pada final clarifier)
6.
Kualitas Supernatan Hitung volume overflow dari thickener Overflow = (Debit lumpur influen) – (Debit thickened sludge) Hitung konsentrasi solid di overflow Konsentrasi = (Massa solid di supernatan) / (Volume overflow) Massa solid di supernatan = (Massa solid influen) x (1 – solid capture
Contoh soal: Lumpur yang berasal dari proses pengolahan air limbah secara kimia akan dipadatkan dengan proses gravity thickening, dari0,5-4%. Konsentrasi lumpur rata-rata adalah 550.000 gal/hari (2802m3/hari) dengan variasi antara 450.000 sampai 700.000 gal/hari (17032650m2/hari). Tentukan luas area thickener yang diperlukan dan konsentrasi underflow pada aliran minimum
Penyelesaian: Hubungan
antara
kecepatan
pengendapan dengan konsentrasi suspended slids (SS) diperlihatkan pada tabel berikut:
Kurva flux batch diperoleh dengan memplotkan flux G versus Konsentrasinya Misalnya, untuk solid = 2% G = 0,02 X 62,4 lb / ft3 X 0,50 ft / jam X 24 jam/hari = 15,0 lb / ft2.hari = 73,3 kg/m2.hari Kurva flux pada kondisi batch dapat dilihat pada gambar berikut: Kurva Flux pada Kondisi Batch
Untuk konsentrasi underflow yang diinginkan, yaitu 4 %, flux limit diperoleh dari perpotongan garis tangensial yang ditarik dari konsentrasi solids 4 % terhadap sumbu-y, yaitu GL = 26 lb / ft2.hari ( atau = 73,3 kg/m2.hari)
Menghitung Luas Areal untuk Gravity Thickener A= = Jika debit lumpur ke thickener adalah 0,45 mgal/hari, flux solids menjadi: G= = 16,7 lb / ft2.hari (81,6 kg/m2.hari) Dari kurva flux batch, konsentrasi underflow pada pembebanan masa ini adalah 4,9 %.
