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 (1703-

2650m2/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 = C0.O 0

G

=

(0,7mgalha ri

)(5000mgl

)(8,34)( lbmal

)/( mgl

)

26lb

( ft¿¿2¿. hari)¿¿

Jika debit lumpur ke thickener adalah 0,45 mgal/hari, flux solids

menjadi:

G = (0,45 mgal /hari)(5000 mg / l)(8,34 )(lb /mgal)(mg / l)

1123 ft2

= 16,7 lb / ft2.hari (81,6 kg/m2.hari)

Dari kurva flux batch, konsentrasi underflow pada pembebanan masa

ini adalah 4,9 %.