Imhoff Tank

2. Imhoff Tank

Prinsip kerja dan proses yang terjadi pada Imhoff tank mirip dengan yang terjadi pada Septic tank, ialah pengendapan dan dilaniutkan dengan stabilisasi lewat proses anaerobik. Pada intinya Imhoff tank dikembangkan untuk menanggulangi berbagai masalah yang timbul pada septic tank. Misalnya effluent dari septic tank masih bau karena kemungkinan terjadinya kontak antara limbah yang baru masuk dengan sludge/ lumpur. Pada Imhoff tank hal tersebut dihindari dengan memisahkan limbah yang masuk dan endapan lumpur yang terjadi. Pemisahan tersebut dilakukan dengan membuat konstruksi tirus (funnel type) seperti pada sketsa dibawah.

Gambar 7.33. Imhof tank

Tetapi disamping kelebihan yang telah diuraikan diatas, kelemahan dari Imhoff tank adalah konstruksinya yang lebih rumit. Akibatnya untuk konstruksi yang kecil (kurang dari 4 m3 per hari) tidak dimungkinkan karena ruang pemisah akan menjadi kecil dan sulit untuk pembersihan. Seperli pada septic tank, didalam Imhoff tank akan terjadi lapisan sludge/lumpur di bagian bawah, scum di bagian atas dan supernatant. Efficiency nya juga hampir sama dan berkisar antara 25% - 50% COD removal.

Kriteria desain dan Iangkah perencanaan untuk Imhoff Tank

Terdapat beberapa patokan yang perlu diperhatikan dalam desain Imhoff tank, diantaranya adalah:

• Chamber2 Etau kompartemen2 yang terletak dibagian atas (bagian yang tirus) harus di desain untuk minimum 2 jam HRT pada Peak Flow.

• Sedangkan hydraulic load nya harus kurang dari 1.5 m3/jam per m 2 luas area permukaan dari chamber2.

Untuk mempemiudah pemahaman didalam merencanakan maka uraian design criteria dan langkah perencanaan diuraikan dalam bentuk contoh kasus.

Kasus 1. Data:

JICA akan membantu untuk membuat pusat pelatihan dan asrama bagi pendidikan non formal. Para siswa akan tinggal di dalam asrama dan disamping itu juga akan ada kantin dan unit pelatihan untuk teknologi makanan dimana para siswa akan diajarkan membuat keju dan fondu. Setelah dihitung jumlah lim bah yang akan dihasilkan adalah 25 m3 per hari. Setelah dilakukan pengamatan ternyata limbah tersebut mengalir selama rata rata 12 jam, ialah dari jam 7.00 pagi sampai jam 19.00 malam. Disamping peralatan untuk proyek Langit Biru, kebetulan Swiss contact mempunyai peralatan testing untuk air limbah. Dari hasil testing ternyata limbah tersebut mempunyai BOD = 340 mg/ltr dan COD = 630 mg/Itr Seperti telah disinggung diatas Hydraulic retention time (HRT) pada chamber 1 atau flow tank minimum adalah 1.5 jam. Sedangkan pimpinan proyek menetapkan interval pengurasan (desludging interval) adalah sekali setiap tahun atau sekali setiap 12 bulan. Karena interval pengurasan yang lebih sering dianggap merepotkun. Data lain yang sebenarnya harus diteliti adalah ratio SS/COD terendap (settleable SS/COD ratio). Ratio ini sangat dipengaruhi dari jenis limbah yang akan diolah. Untuk berbagai ragam limbah domestik telah dilakukan banyak uji coba empiris di negera berkembang dan ratio SS/COD terendap tersebut lazimnya berkisar antara 0.35 – 0.45. Karena itu untuk kasus ini perencana menetapkan ratio sebesar 0.42

Informasi lain adalah sistem pengolahnn yang diminta harus Imhoff Tank, berhubung si pimpro bernama tuan Bierhoff. Jadi agar mirip namanya maka dia menetapkan harus pakai Imhoff tank.

Output yang diharapkan untuk anda kerjakan:

• Berapa volume dan dimensi dari Imhoff tank yang diperlukan untuk menangani limbah dari pusat pelatihan tersebut ? • Skets konstruksi dari Imhoff talk tersebut ?

• Perkiraan kwalitas dari effluent ?

Perhitungan :

• O Flow rate = 25/12 = 2.08 m3/jam • HRT path flow tank = 1.5 jam Mungkin timbul pertanyaan mengapa HRT hanya 1.5 jam ? Pada sistem Imhoff tank tujuan dari chamber 1 dibagian atas (yang dikenal dengan sebutan flow tank) hanyalah sekedar sebagai sarana agar bahan padat (suspended solid) mengendap untuk kemudian terperosok kedalam chamber 2 dan seterusnya di stabilisasi kan lewat proses anaerobik. Untuk sekedar fungsi tersebut maka HRT tidak perlu lama. Lihat Graf 1 : Dengan HRT sebesar 1.5 jam maka akan diperoleh

faktor pengali sebesar 0.32 Formula untuk m enghitung COD removal rate = (Ratio SS/COD terendap/0.5) x faktor pengali (0.42/0.5) x 0.32

0.27 atau 27% (Perbedaan dengan septic tank adalah pada angka pembagi, pada septic tank = 0.6 sedang pada Imhoff tank = 0.5)

Maka kadar COD dari effluent = (1-0.27) x 630

= 460 mg/It

• Seperti pada septic tank maka penurunan BOD (BOD removal) tidak s ama dengan penurunan COD. Lihat Graf 2 : Untuk COD removal kurang dari 50% diperoleh

faktor pengali sebesar 1.06. Maka BO[) removal rate = 1.06 x 27% = 28.62%

Dengan demikian kadar BOD dari effluent = (1-0.2862) x 330 = 235.5 mg/Itr • Volume dari flow tank (atau chamber1) adalah Peak flow rate dari limbah dikalikan HRT pada flow tank : = 2.08 m3/jam x 1.5 jam = 3.13 m3

Dari sini anda sudah bisa mulai mereka-reka model dan ukuran flow tank. Misalnya anda tetapkan lebar flow tank = 1.3 meter dan ukuran lain lihat Dada skets dibawah ini.

Berikutnya adalah menghitung volume chamber 2. Pada intinya chamber 2 tidak lain hanyalah bak untuk menyimpan bahan padat tersuspensi (suspended solid) yang mengendap. Pendek kata anggap saja sebagai gudang untuk menyimpan. Karena itu voiumenya tergantung pada volume barang yang akan disimpan dalam periode tertentu (selama periode desludging interval). Seperti pada septic tank percent pemampatan sludge bila disimpan dapat dilihat pada Graf 3. Untuk desludging interval 12 bulan diperoleh faktor 83%. Maka volume sludge (dim liter) dibanding BOD removal setiap gram nya adalah = 0.005 x 83%

0.0042 Jumlah sludge selama periode pengurasan (desludging interval) dengan demikian menjadi =12 x 30 x 25 x 0.0042x(330 – 235.5)/1000

= 3.6 m3

Selanjutnya anda perlu menetapkan lebar dari bak chamber 2 Dalam hal ini patokannya adalah sedemikian hingga lebih lebar dari flow tank dan agar orang masih bisa bekerja dengan mudah (khususnya pada waktu desludging seperti memasukkan alat penyedot, dlsb). Jarak (gab) agar memungkinkan pekerjaan desludging masih dapat dilakukan dengan praktis adalah minimum 55 cm. Jarak (gab) tersebut bisa berbeda antara bagian kiri dan kanan, karena pada kenyataannya hanya dibutuhkan satu sisi saja untuk pekerjaan desludging dan operational pada umumnya. Dengan kata lain penempatan flow tank tidak harus ditengah tengah. Beberapa kombinas i dapat dilihat pada skets dibawah:

Untuk kasus ini misalnya kita memilih model yang kedua; dan jarak antara dinding flow tank ke satu bagian kita berikan 0.55 meter dan yang lainnya hanya 0.25 meter. Maka total lebar (bag dalam) dari konstruksi Imhoff tank ini adalah:

= 0.55 + 1.3 + 0.25 + 2 x 0.07 (7 cm adalah tebal dinding flow tank) = 2.24 meter. Sungguhpun jumlah sludge yang akan terbentuk selama setahun (dengan kondisi seperti sesuai dengan karakteristik limbah yang akan

diolah hanyalah 3.6 m 3 ), tetapi tidak mungkin anda membuat ukuran chamber 2 persis seperti volume tersebut.

Karena timbunan sludge tersebut harue terletak dibawah sedemikian hingga tidak menutup moncong dari flow tank. Maka langkah berikutnya adalah memperkirakan tinggi dari timbunan sludge tersebut. Tinggi dari timbunan sludge = Volume sludge/luas

= 3.6/(2.24 x 2.83) = 0.57 meter

Dengan kata lain selama 12 bulan (interval desluiging) timbunan lumpur yang akan terjadi tebalnya adalah 0.57 meter. Ketinggian Imhoff tank (sampai posisi pipa outlet) menjadi :

= 0.57 meter (tinggi sludge) + 1.1 meter + 0.3 meter + 0.3

meter (freeboard) = 2.27 meter Dengan demikian skets teknis dari rencana Imhoff Tank untuk pusat pelatihan tsb adalah sbb: