Clarifier Sekunder Lamella: Pengganda Luas, SLR, dan Bilangan Reynolds

Target: insinyur desain stasiun pengolahan air limbah (municipal & industri) di Vietnam, Indonesia, Malaysia, dan Thailand Waktu baca: ~7 menit Alat terkait: Desain lamella · Panduan desain

Prinsip

Clarifier sekunder lamella (tube/plate settler) menumpuk bidang miring di dalam tangki sehingga luas pengendapan efektif jauh lebih besar daripada luas denah. Pengganda luas (f) berasal dari proyeksi bidang miring: makin curam sudut, makin besar proyeksi per m² denah. Artikel ini menghitung Aplan, SLR, dan bilangan Reynolds (Re) untuk memastikan aliran masih laminar.

Rumus dasar

d = d_mm/1000 · s = sin(θ·π/180); c = cos(θ·π/180) · Q_p = Q×pf (debit puncak) · perM² = L×s×c/d (m² proyeksi per m² denah) · f = 1 + cov×perM²×η (η = efisiensi, cov = rasio penutup) · A_eff = Q_p/sor (luas dibutuhkan) · A_plan = A_eff/f · SLR = (Q×(1+R)×MLSS)/A_eff (kg/m²·hari) · v = Q_p/(A_plan×cov)/86400 (m/s) · Re = v×d/ν (ν = 0,9×10⁻⁶ m²/s) · h_layer = L×s; t = (A_plan×cov×h_layer)/Q_p×1440 (menit) · hemat = (1−A_plan/A_eff)×100 %

θ = sudut kemiringan (°; ≥55 agar lumpur turun), L = panjang tube (m), sor = SOR puncak (m³/m²·hari), R = rasio RAS, MLSS (g/L). sinθ·cosθ mencapai puncak di 45°, tapi lumpur biologis butuh ≥55° untuk turun. Re ≤ 200 diinginkan (laminar); Re > 500 berarti flok terbawa arus.

Contoh

Q = 5000 m³/hari, pf = 2, MLSS = 3,5, R = 0,75, sor = 40, θ = 60°, d_mm = 50, L = 1, cov = 0,7, η = 0,5, nb = 2: d = 0,05; s = 0,866; c = 0,5; Q_p = 10000; perM² = 1×0,866×0,5/0,05 = 8,66; f = 1+0,7×8,66×0,5 = 4,03; A_eff = 250; A_plan = 250/4,03 = 62,0 m²; SLR = (5000×1,75×3,5)/250 = 122,5 (≤250 OK); v = 10000/(62,0×0,7)/86400 = 2,67 mm/s; Re = 2,67e-3×0,05/0,9e-6 = 148 (laminar OK); h_layer = 0,866; t = 5,4 menit; hemat = 75,2 % denah vs tangki konvensional.

5 kesalahan desain

1. θ < 55°: lumpur biologis tak turun → saluran tersumbat; pakai 60°
2. SLR > 250: penanganan padatan jadi batas; naikkan RAS atau turunkan MLSS
3. MLSS > 4,5 g/L: flok ringan menyumbat saluran; clarifier konvensional lebih tepat
4. Re > 500: aliran keluar regime laminar → perbesar spasi tube atau turunkan beban
5. L > 1,5 m: saluran terlalu panjang → sulit dibersihkan; 0,6–1,5 m khas

Tips operasi

Gunakan kalkulator lamella dari debit, MLSS, RAS, dan geometri tube untuk dapat A_plan, SLR, dan Re. Cocokkan dengan lumpur aktif (sumber flok) dan clarifier sekunder konvensional bila lahan cukup. Pasangkan level blanket ultrasonik, kekeruhan efluen, dan MLSS.

Kesimpulan

Lamella: A_plan = (Q×pf/sor)/f dengan f = 1+cov×(L×sinθ×cosθ/d)×η, lalu cek SLR ≤ 250 dan Re ≤ 200. Sudut ≥55° agar lumpur turun — itu yang membedakan tube settler dari sekadar tumpukan pelat.