DESAIN KOLAM PENGENDAPAN

Transkripsi

1 DESAIN KOLAM PENGENDAPAN (SETTLING POND) REKAYASA LINGKUNGAN TAMBANG Lecture : Meinarni Thamrin, ST., MT. TUJUAN SETTLING POND DATA-DATA UNTUK MEMBUAT SETTLING POND MENENTUKAN DIMENSI SETTLING POND ANGGA AL-AMIN HUSAIN D Student of Mining Engineering, Hasanuddin University 2016 WAKTU PENGERUKAN SETTLING POND TEKNIK PERTAMBANGAN 1 P a g e

2 TUJUAN PEMBUATAN KOLAM PENGENDAPAN DISUATU LOKASI TAMBANG Tujuan Pembuatan kolam pengendapan disuatu lokasi tambang yaitu memastikan bahwa limbah cair yang keluar ke badan air akibat dari proses penambangan akan memenuhi baku mutu yang disyaratkan oleh pemerintah. Diharapkan air yang keluar dari daerah penambangan sudah bersih dari partikel padatan sehingga tidak menimbulkan kekeruhan pada sungai atau laut sebagai tempat pembuangan akhir. Selain itu juga tidak menimbulkan pendangkalan sungai akibat dari partikel padatan yang terbawa bersama air. Di kolam pengendap tersebut bisa dilakukan treatment berupa pengapuran, pemberian alum,aerasi, dan perlakuan-perlakuan lainnya sesuai dengan kondisi kandungan limbahnya. Kolam pengendap (sediment pond) adalah tempat untuk menangkap runoff dan menahan air ketika tanah dan kotoran lain dalam air mengendap menjadi sedimen. Kebanyakan kolam pengendap diperlukan karena air keluaran yang mengandung banyak Total Suspended Solid atau residu tersuspensi yang melampaui baku mutu kualitas keluaran air. Gambar: Foreshore settling pond of Shenzhou Mining Group Corp. Kolam pengendap selain sebagai tempat untuk mengendapkan material tersuspensi, di area tambang juga berfungsi sebagai penampungan air limbah yang mengandung logam berat (Fe dan Mn) dan air yang mengandung asam (ph < 6), dimana di dalam tampungan tersebut dilakukan perlakuan penetralan air limbah atau tercemar sehingga bisa menjadi normal sesuai ambang batas baku mutu yang 2 P a g e

3 disyaratkan oleh Pemerintah. Di kolam pengendap tersebut bisa dilakukan treatment berupa pengapuran, pemberian alum,aerasi, dan perlakuan-perlakuan lainnya sesuai dengan kondisi kandungan limbahnya. Rancangan (design) kolam pengendapan (settling pond) untuk air lumpur penirisan tambang atau air limbah pencucian pasir. UKURAN SETTLING POND Luas kolam pengnendapan secara analisis dapat dihitung berdasarkan parameter (assumption) sebagai berikut: 1. Hukum Newton berlaku karena persentasi padatan adalah 55% 2. Diameter partikel padatan tidak lebih dari m 3. Kekentalan air adalah 1, kg/ms 4. Partikel padatan dalam lumpur adalah meterial sejenis 5. Ukuran partikel yang boleh keluar dari kolam pengendap diketahui 6. Kecepatan pengendapan partikel dianggap sama Data yang diperlukan untuk menganalisis dengan Hukum Newton : 1. Nilai koefisien tahanan (Fg) adalah 2. Material yang akan diproses (Qmat) adalah 5,75 ton/jam 3. Ukuran Partikel padatan yang boleh lewat (Ukur) 4. Kepadatan partikel padatan (ps) adalah 3500 kg/m 3 5. Kekentalan air (Vis) adalah 1, kg/ms 6. Persen padatan (Sol) adalah 55% 7. Persen Air (Air) adalah 45% Maka dapat dibuat perhitungan sebagai berikut : Berat padatan per m 3 : Berat padatan per m 3 = Sol Qmat Berat padatan per m 3 = 55% 5,75 ton/jam 1000 Berat padatan per m 3 = 3162,5 kg/jam Berat Air per m 3 : Berat air per m 3 = Air Qmat 1000 Berat air per m 3 = 45% 5,75 ton/jam 1000 Berat air per m 3 = 2587,5 kg/jam Volume padatan per detik: Berat Padatan Kerapatan Partikel Padatan 3162,5 kg/jam 3500 kg/m 3 0, m3 jam 3 P a g e

4 0, m s 0, m 3 s Volume air per detik: Berat Air Kerapatan Partikel Air 2587,5 kg/jam 1000 kg/m 3 2,5875 m3 jam 2,5875 m s 0, m 3 s Total Volume 0, m 3 s 0, m 3 s Total Volume = Volume Padatan + Volume Air Total Volume = 0,000251m 3 /s + 0, m 3 /s Total Volume = 0, m 3 /s Kecepatan Pengendapan Kelas Sedimen Pasir = 0,7988 m/s Kelas Sedimen Debu = 0,0033 m/s Kelas Sedimen Liat = 0,0002 m/s Luas Kolam Pengendapan Luas Kolam Pengendapan = Total Volume Kecepatan Pengendapan Luas Kolam Pengendapan pasir = 0, m3 /s 0,7988 m/s Luas Kolam Pengendapan debu = 0, m3 /s 0,0033 m/s Luas Kolam Pengendapan liat = 0, m3 /s 0,0002 m/s = 0, m 2 = 0, m 2 = 4, m 2 Ukuran Kolam Pengendapan Menurut Perhitungan dengan Newton Qmat ps Vis Sol Air Ukur Vt A ton/jam kg/m 3 kg/ms % % mm m/s m 2 5, ,062 0,7988 0, P a g e

5 1, ,004 0,0033 0, ,001 0,0002 4, Penentuan Dimensi Geomoetri kolam pengendap harus disesuaikan dengan ukuran back hoe yang biasanya dipakai perawatan kolam pengendap, yaitu mengeruk lumpur yang telah mengendap didalam kolam pengendap. Contoh: Bila dipakai back hoe dengan : Jangkauan gali horizontal : 1m Jangkauan gali vertikal : 2 m Lebar terluar rantai : 1,5 m Maka ukuran kolam pengendapan adalah Lebar kolam (i) Lebar penyekat (a) Kedalaman Kolam (d) : 2 1m = 2m : 1,5m + 0,5m (pengaman) = 1m : 2m 1m = 1m Panjang Kolam (p) tergantung dari volume lumpur yang ingin ditampung dan jadwal pengerukan lumpur. Panjang = Luas / Lebar kolam Panjang = 5m2 2m = 2,5m Waktu Penggerukan Vol. Kolam Vol. Total padatan 3(2,5m 2m 1m) 0, m 3 s 15 m 3 21 m 3 hari 1 hari Jadi, sesuai dengan ukuran kolam dengan luas 5m 2 volume kolam 15m 3 Sehingga pengerukan lumpur dari dasar kolam dapat dilakukan dengan interval 1 hari sekali, supaya air dari kolam pengendapan menjadi bersih. 5 P a g e

6 Rancangan (design) kolam pengendapan (settling pond) untuk air lumpur penirisan tambang atau air limbah pencucian pasir. UKURAN SETTLING POND Luas kolam pengnendapan secara analisis dapat dihitung berdasarkan parameter (assumption) sebagai berikut: 1. Hukum Stokes berlaku karena persentasi padatan adalah 30% 2. Diameter partikel padatan tidak lebih dari m 3. Kekentalan air adalah 1, kg/ms 4. Partikel padatan dalam lumpur adalah meterial sejenis 5. Ukuran partikel yang boleh keluar dari kolam pengendap diketahui 6. Kecepatan pengendapan partikel dianggap sama Data yang diperlukan untuk menganalisis dengan Hukum Newton : 1. Nilai koefisien tahanan (Fg) adalah 2. Material yang akan diproses (Qmat) adalah 7,50 ton/jam 3. Ukuran Partikel padatan yang boleh lewat (Ukur) 4. Kepadatan partikel padatan (ps) adalah 3000 kg/m 3 5. Kekentalan air (Vis) adalah 1, kg/ms 6. Persen padatan (Sol) adalah 30% 7. Persen Air (Air) adalah 70% Maka dapat dibuat perhitungan sebagai berikut : Berat padatan per m 3 : Berat padatan per m 3 = Sol Qmat Berat padatan per m 3 = 30% 7,5 ton/jam 1000 Berat padatan per m 3 = 2250 kg/jam Berat Air per m 3 : Berat air per m 3 = Air Qmat 1000 Berat air per m 3 = 70% 7,5 ton/jam 1000 Berat air per m 3 = 5250 kg/jam Volume padatan per detik: Berat Padatan Kerapatan Partikel Padatan 2250 kg/jam 3000 kg/m 3 0,75 m3 jam 0,75 m s 0, m 3 s 6 P a g e

7 Volume air per detik: Berat Air Kerapatan Partikel Air 5250 kg/jam 1000 kg/m 3 5,25 m3 jam 5,25 m s 0, m 3 s Total Volume 0, m 3 s 0, m 3 s Total Volume = Volume Padatan + Volume Air Total Volume = 0, m 3 s + 0, m 3 s Total Volume = 0, m 3 /s Kecepatan Pengendapan Kelas Sedimen Pasir = 0,7988 m/s Kelas Sedimen Debu = 0,0033 m/s Kelas Sedimen Liat = 0,0002 m/s Luas Kolam Pengendapan Luas Kolam Pengendapan = Total Volume Kecepatan Pengendapan Luas Kolam Pengendapan pasir = 0, m3 /s 0,7988 m/s Luas Kolam Pengendapan debu = 0, m3 /s 0,0033 m/s Luas Kolam Pengendapan liat = 0, m3 /s 0,0002 m/s = 0, m 2 = 0,50485 m 2 = 8,333 m 2 Ukuran Kolam Pengendapan Menurut Perhitungan dengan Stokes Qmat ps Vis Sol Air Ukur Vt A ton/jam kg/m 3 kg/ms % % mm m/s m 2 7, , ,062 0,7988 0, ,004 0,0033 0, ,001 0,0002 8, P a g e

8 Penentuan Dimensi Geomoetri kolam pengendap harus disesuaikan dengan ukuran back hoe yang biasanya dipakai perawatan kolam pengendap, yaitu mengeruk lumpur yang telah mengendap didalam kolam pengendap. Contoh: Bila dipakai back hoe dengan : Jangkauan gali horizontal : 2 m Jangkauan gali vertikal : 3 m Lebar terluar rantai : 1,5 m Maka ukuran kolam pengendapan adalah Lebar kolam (i) Lebar penyekat (a) Kedalaman Kolam (d) : 2 2m = 4 m : 1,5m + 0,5m (pengaman) = 1m : 3m 1m = 2m Panjang Kolam (p) tergantung dari volume lumpur yang ingin ditampung dan jadwal pengerukan lumpur. Panjang = Luas / Lebar kolam Panjang = 8,5 m2 4 m = 2,125 m Waktu Penggerukan Vol. Kolam Vol. Total padatan 3(2,125m 4m 2m) 0, m 3 s 51 m 3 18 m 3 hari 3 hari Jadi, sesuai dengan ukuran kolam dengan luas 8, 5 m 2 volume kolam 51 m 3 Sehingga pengerukan lumpur dari dasar kolam dapat dilakukan dengan interval 3 hari sekali, supaya air dari kolam pengendapan menjadi bersih. 8 P a g e

9 Laboratorium: Lingkungan Tambang Jabatan Bidang Keahlian Mata kuliah : Meinarni Thamrin, ST., MT. Kepala Laboratorium Lingkungan Tambang Mine Environmental meinarni@unhas.ac.id ; meinarnithamrin@gmail.com Hidrogeologi Hidrologi Tambang Ventilasi Tambang Rekayasa Lingkungan Tambang Pengembangan Wilayah 9 P a g e