8/19/2019 pencucian batubara .docx
1/18
TUGAS MATA KULIAH
PENCUCIAN BATUBARA
SEDIMENTASI
Disusun oleh :
Faisal Rahman (DBD !!"#$ Ran%& Fe'ian)o (DBD * !+$
An%eas Pa)ama (DBD * !!,$ Reni -ulan%ai (DBD * !+*$
Bo''& An..aa (DBD * !/$ Ri01& Ri2a3i (DBD * !+#$
4esmon Sihi)e (DBD * !*#$ Se)ia5an (DBD * !++$
Pa6a C H Silalahi (DBD ! !*7$ A%2en P8P8 (DBD * !"7$
Kis)o9e Leona%o (DBD * !/$ He2in%a I1a N8P (DBD * !!$
Pe%%& ;8K (DBD * !/$ Lu)he Ron%i (DBD * !$
Pu9u) (DBD * !/7$ De''ie F (DBD * /7$
8/19/2019 pencucian batubara .docx
2/18
KATA PENGANTAR
Puji Tuhan kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha
Esa, yang telah melimpahkan berkat-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan
makalah pencucian batubara ini dengan topik sedimentasi.
Adapun makalah pencucian batubara ini dengan topik sedimentasi. ini telah kami
usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan teman -teman, sehingga dapat
memperlancar pembuatan makalah ini. ntuk itu kami tidak lupa menyampaikan banyak
terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam pembuatan makalah ini.
Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bah!a ada
kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. "leh karena itu dengan
lapang dada dan tangan terbuka kami membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin
memberi saran dan kritik kepada kami sehingga kami dapat memperbaiki makalah ini.
Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah ini dapat diambil hikmah
dan man#aatnya sehingga dapat memberikan inspirasi terhadap pembaca.
Palangkaraya, $esember %&'(
Penyusun
8/19/2019 pencucian batubara .docx
3/18
DAFTAR ISI
hal
)A*AMAN +$*..................................................................................... i
ATA PENANTA.................................................................................... ii
$A/TA 010.................................................................................................. iii
2A2 0. PEN$A)*AN
'.' *atar2elakang........................................................................... %
'.% Maksuddantujuan...................................................................... 3
'.3 umusan Masalah..................................................................... 3'.( 2atasan Masalah........................................................................ 3
2A2 00. PEM2A)A1AN
%.' oagulasi............................................................................4. (
%.% /lokulasi.................................................................................... (
%.31edimentasi................................................................................ 5
%.3.'onsep Pengendapan.............................................................. 5
%.3.% Pengujian *aboratorium......................................................... 6
%.3.3Tangki Pengendapan............................................................... ''
2A2 000. PENTP
3.' esimpulan................................................................................ '6
3.% 1aran.......................................................................................... '6
$A/TA P1TAA.................................................................................... '7
8/19/2019 pencucian batubara .docx
4/18
4
BAB I
PENDAHULUAN
8 La)a Bela1an.
2atubara adalah bahan bakar #osil. 2atubara dapat terbakar, terbentuk
dari endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hydrogen
dan oksigen. 2atubara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi
antara batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan
panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batubara.
$alam perkembangannya, telah berbagai macam teknik dan teknologi
yang dipergunakan oleh manusia untuk dapat memperbaiki kualitas batubara
semaksimal mungkin. 1alah satu cara yang digunakan dalam memperbaiki
kualitas batubara tersebut adalah dengan cara menggunakan metode
pencucian batubara yang dalam prosesnya akan menghasilkan limbah-
limbah yang dapat merugikan,karna itu perlu dilakukannya pengelolaan
limbah pencucian batubara secara intens.
1alah satu metode pengelolaan batu bara adalah dengan cara
melakukan proses sedimentasi sehingga partikel-partikel yang telah diproses
dapat diendapkan pada kolam pengendapan.
*imbah pabrik pencucian batubara 8disebut reject, re#use atau tailling9
harus dikurangi kadar airnya sebelum dibuang agar airnya bisa digunakan
kembali. eject pada umumnya dibuang ke kolam pengendap.
Pegurangan kadar air reject berbeda dengan yang dilakukan terhadap
batubara karena batubara membentuk suspensi yang terdiri dari sekitar 3&:-
(&: partikel padat. 1edangkan reject hanya memiliki sekitar 5: padatan
atau kandungan airnya jauh lebih banyak daripada partikel padat. arena
reject memberikan masalah yang berbeda. Pabrik pencucian batubara
melakukan pengurangan kada air reject sebagai langkah pertama sebelum
reject di proses lebih lanjut atau dibuang.
8/19/2019 pencucian batubara .docx
5/18
5
8* Ma1su% %an Tu6uan
a9 Mengetahui hasil tujuan proses sedimentasi pada pengelolaan limbah
pencucian batubara
b9 1ebagai salah satu syarat tugas pencucian batubara
8# Rumusan masalah
a9 Apa itu sedimentasi pada pengelolaan limbah pencucian batubara;
b9 2agaimana proses sedimentasi pada pengelolaan limbah pencucian
batubara;
8/ Ba)asan masalah
Penjelasan hanya dibatasi pada proses sedimentasi pengelolaan limbah pencucian batubara.
8/19/2019 pencucian batubara .docx
6/18
6
BAB II
PEMBAHASAN
*88 Koa.ulasi
"perasi pemisahan partikel padat dari air akan lebih mudah dilakukan
apabila partikel berukuran relati# kasar. Pada operasi pencucian batubara
sering dijumpai adanya partikel halus yang disebut koloid, berukuran antara
&,&' sampai '& dari garam Na?l.Makin tinggi
konsentrasi garam yang ditambahkan, muatan permukaan akan makin
kecil.Penurunan muatan permukaan akan makin besar apabila digunakan ion
positi# ber@alensi % atau 3. 1atu mole ion tri@alen dapat mereduksi muatan
permukaan partikel 3& sampai 5& mole ion di@alen, bahkan '5&& = %5&&
mole ion mono@alen.
*8* Flo1ulasi
1etelah proses oagulasi,maka partikel akan bersi#at netral,tidak
saling tolak menolak sehingga partikel dapat membentuk presipitat yang
kemudian mudah untuk diendapkan. Agar pengendapan dapat berlangsung
lebih cepat ,maka diperlukan penambahan #lokulan yang ber#ungsi untuk
menggumpalkan partikel,teraglomerasi membentuk partikel yang lebih
besar, yang disebut #lok.
/lokulasi hanya dapat berlangsung dengan baik apabila terjadi kontak
langsung antara partikel dengan partikel yang lain,karna itu #lokulasi sangat
tergantung pada operasi pengadukan.
Pengadukan dilakukan dengan tujuan agar #lokulant dapat dengan
cepat tersebar merata didalam air.
8/19/2019 pencucian batubara .docx
7/18
7
*8# Se%imen)asi
1etelah mengalami proses koagulasi dan #lokulasi,partikel-partikel
yang telah membentuk #lok diendapkan didalam thickener 8clasi#ier9 ,atau
didalam suatu kolam pengendapan.
Perbedaan kolam pengendap dengan thickener adalah pada sistem
pengelolaan endapan yang diperoleh. Pada kolam pengendapan, proses
pengendapan dilangsungkan secara terus menerus sampai kolam menjadi
penuh, setelah itu kolam ditinggalkan, dan dibuat kolam baru,atau endapan
dikeluarkan dari kolam pada saat-saat tertentu. Pada thickener proses
pengeluaran endapan lumpur dilakukan secara kontinu.
$engan demikian suatu thickener harus mempunyai #asilitas
• Bona pemasukan
• Bona pengendapan
• Bona pengeluaran
• Bona penyimpanan lumpur atau Cona pengeluaran lumpur
Bona pemasukan dibuat dengan tujuan agar aliran #luida dan
suspended particles dapat tersebar merata di seluruh Cona pengendapan.*8#8 Konse9 Pen.en%a9an
$i dalam kolam pengendap, partikel bergerak ke ba!ah sedang liDuid
bergerak ke atas.agar pengendapan dapat terjadi maka s F o
ecepatan "@er#lo! diartikan sebagai sur#ace loading yaitu aliran air
yang keluar dari kolam pengendapan 8m3G!aktu9 untuk setiap m% permukaan
luas kolam pengendap.arena kecepatan alir sama dengan debit dibagi
dengan luas permukaan,
8/19/2019 pencucian batubara .docx
8/18
8
ecepatan pengendapan partikel dengan !aktu tinggal di dalam
kolam sebesar t& dapat ditentukan dari
Persamaan terakhir ini menunjukan bah!a kecepatan pengendapan
partikel padat tidak tergantung pada kedalamanya, melainkan hanya
tergantung pada debit aliran o@er#lo! dan luas permukaan kolam.
ntuk dapat menghitung kecepatan pengendapan partikel tunggal,
dapat menggunakan persamaaan stokes apabila aliran bersi#at laminer, atau
persamaan ne!ton bila aliran bersi#at turbulen.
*8#8* Pen.u6ian La'oa)oium
8/19/2019 pencucian batubara .docx
9/18
9
Pengujian laboratorium selalu diperlukan mengingat operasi
pengendapan yang mempergunakan #lokulan akan berhadapan dengan
ukuran partikel yang selalu membesar. Pengujian laboratorium dilakukan di
dalam kolam pengendap 8settling column9. Pengolahan data uji laboratorium
dapat ditampilkan dengan dua cara yaitu pertama, perhitungan luas
permukaan thickener berdasarkan persamaan ?oe H ?le@enger, dan yang
kedua berdasarkan jumlah padatan yang terendapkan.
Keduanya menggunakan cara yang sama yaitu
mengamati pengendapan lumpur di dalam suatu kolom
pengendapan. Ke dalam kolom pengendap dimasukkan
suspensi yang akan diuji (Gambar 7.1. Ketinggian batas
antara larutan jerni! dan larutan kotor dicatat dari "aktu ke
"aktu# kemudian# kemudian digambarkan gra$k !ubungan
antara ketinggian larutan jerni! ter!adap "aktu. %ona
kompresi (& terletak di antara kondisi a"al (' dengan ona
konsenterasi ak!ir (4. )uspensi dibiarkan mengendap.
*erdasarkan gra$k ini kemudian dapat ditentukan kecepatan
pengenapan yang nilainya !ampir konstan# kemudian
dipakai persamaan +oe , +le-enger
/i sini 0 adala! dilusi umpan (2eed dilution atau berat
air dibagi berat pada umpan 0u adala! ilusi o-er3o" dan tadala! kecepatan pengendapan. ersamaan +oe ,
+le-enger ini mengasumsikan semua partikel padat dapat
diendapkan di dalam t!ickener atau o-er3o" t!ickener
merupakan air jerni! tanpa partikel padat. Ketinggian ona
kompresi di!itung dengan menggunkana persamaan berikut
8/19/2019 pencucian batubara .docx
10/18
1
di sini !c adala! tinggi ona kompresi# c adala! "aktu
tinggal lumpur di ona kompresi atau "aktu untuk mencapai
kekentalan yang diinginkan di!itung mulai dari saat ak!ir
2ree settling ( atau saat a"al !indered settling adala!
berat spesi2ik padatan kering# dan adala! berat spesi2i
pulp di ona kompresi
:ntuk memakai cara kedua# dari "aktu ke "aktu
perconto! diambil pada kedalaman tertentu untuk
ditentukan konsenterasi padatannya (konsenterasi
suspended solid pada tabel 7.1 ditunjukkan conto! data uji
pengendapan# yang memeberikan data pada berbagai
kedalaman# pada berbagai "aktu pengendapan. ;umla!
berat padatan yang diendapkan dinyatakan sebagai adatan
erendapkan# ditentukan dari
8/19/2019 pencucian batubara .docx
11/18
11
=ilai > yang diperole! dari per!itungan# kemudian di
plot ke dalam gra$k iso konsenterasi. Gra$k ini
meng!ubungkan titik?titik yang konsenterasinya sama
berdasarkan gra$k isokonseterasi kemuian dialurkan gra$k
padatan terendapkan ter!adap "aktu tinggal (jam (Gambar
7.' dan gra$k padatan terendapkan ter!adap kecepatan
o-er3o" (meter@!ari (Gambar 7.&
*erdasarkan kedua gambar ini# andaikan debit yang
masuk ke kolam pngendap adala! #5 m&@detik dan
diinginkan kecepatan o-er3o" pada &'#5 meter@!ari maka
"aktu tinggal partikel didalam kolam adala! 95 menit. *ila
nisba! panjang kolam ter!adap lebarnya adala! < 0 A
berkisar '
8/19/2019 pencucian batubara .docx
12/18
1'
/engan
pengandaian
lebar kolam
adala! 1' m
dan dipakai '
bua! kolam
pengendap
maka panjang kolam
8/19/2019 pencucian batubara .docx
13/18
1&
2.3.3 Tangki Pengendapan
/alam proses sedimentasi kita biasa menjumpai
beberapa jenis tangki pengendapan yang diantaranya
seperti
o !ickener kon-ensionalo !ickener kapasitas tinggi
o !ickener lamella
o )olid bo"l centri2uge
a. Thickener Konvensional adala! suatu tangki yang
bentuknya bulat#sangat besar# tempat reject yang tela!dicampur dengan 3ukolan diendapkan. ada gambar 7.4
ditunjukkan ona pengendapan dalam t!ickener# yang
terdiri dari %ona umpan# ona kritis# dan ona kompresi.
Cndapan yang di!asilkan dari ona kompresi# berada di
dasar tangki didorong ketenga! an dikeluarkan untuk
dikurangi kadar airnya lebi! lanjut atau dibuang. :kuran
t!ickener tergantung pada -olume reject yang akan
dioloa! dan diameternya bisa berkisar antara 1& !ingga
&?4 meter dengan tinggi sekitar & sampai 4 meter.
/asar t!ickener agak lancip dengan kedalaman sekitar 1
meter. /i sekeliling tepi t!ickener terdapat talang
(launder tempat o-er3o" mengalir dan dikembalikan ke
pabrik. D-er3o" bisa sangat jerni! (gin "!ite
tetapikadang keru! ole! clay./i dasar t!ickener terdapat
pengaduk (rake yang berputar lambat. engaduk ini
memiliki dua 2ungsi< unuk memeras endapan se!ingga
airnya keluar sebanyak mungkin dan untuk mendorong
endapan ke tenga! t!ickener untuk dikeluarkan sebagai
under3o". ada t!ckener berukuran besar# terdapat
tenaga putaran yang besar pada pengaduk se!ingga
pengaduk !arus dirancang dengan baik. engaduk !arus
8/19/2019 pencucian batubara .docx
14/18
14
dapat dinaik?turunkan agar dapat diangkat dari
permukaan endapan bila diperlukan seperti ketika
t!ickener sedang dimatikan. Eenaik?turunkan pengaduk
dibuat secara otomatik.
ada gambar 7.5 ditunjukkan skematik t!ickener
kon-ensional. :mpan dimasukkan ke bagian tenga!
tangki. /inding sumur umpan (feed well)bagian berada
di atas permukaan air dan bagian ba"a!nya berada
sekitar sepertiga dari kedalaman tangki# ber2ungsi
sebagai pena!an gejolak umpan yang masuk se!ingga
isi tangki tidak terganggu. )ebelum masuk ketangki#
umpan diberi 3ukolan dan 3ok akan terbentuk di dalam
sumur umpan dan sekitarnya. lok mengendap ke dasar
tangki sebagai uner2o" dan o-er3o" bergerak ke
permukaan# tumpa! ke talang air jerni!.
:nder3o" dikeluarkan dengan kepekatan 'F
!inggai &F dan dipompa (atau bisa juga mengalir
sendiri ke sirkit de"atering selanjutnya. %ona
pengendapan di daam t!icknener dapat dibagi atas
beberapa kelompok. /i bagian atas terdapat air jerni!
setinggi kira?kira satu meter yang mengalir dari pusat
tangki. Bir ini mungkin suda! jerni! atau sedikit. epat
8/19/2019 pencucian batubara .docx
15/18
15
diba"a! lapisan air ini adala! aera! di mana 3ok turun
ke dasar tangki# dengan ketebalan 1 !ingga ' meter. /i
daera! ini 3ok masi! bisa bergerak bebas tetapi begitu
mencapai batas ba"a!nya ruang gerak 3ok semakin
sempit se!ingga kecepatan pengendapannya
berkurang. *atas ba"a! lapisan tenga! perla!an?la!an
menyatu dengan daera! enapan yang pekat dan padat.
ada saat yang sama# pengauk mendorong lapisan ke
ara! tenga! sambil memampatkannya.
b. Thickener kapasitas tinggi adala! alat yang relati2
baru# conto! alatnya adalad deep cone t!cikener
(Gambar 7.6 !ickener ini memiliki ciri yang sama
dengan t!ickener kon-ensional. /asar t!ickener lancip#
pengisiannya dari tenga!# dilengkapi pengaduk dan
talang air jerni! . erbedaannya# umpan tidak
dimasukkan di dekat permukaan melainkan pada dasar
tangki# yaiti di daera! endapan. )elain itu# sebelum
masuk ke tangki# umpan mele"ati ta!ap deaerasi untuk
membuanga udara yang terba"a agar tidak terbentuk
gelembung udara yang bisa menimbulkan gejolak air#
/engan t!ickener ini#inteaksi partikel lebi! mengikat
se!ingga 3okulasi akan berlangsung lebi! sempurna dan
o-er3o" yang di!asilkan akan lebi! jerni!. Kecepetan
pengendapan lebi! besar daripada t!ickener
kon-ensional se!ingga ukurannya pun lebi! kecil untuk
beban yang sama. :nder3o" memiliki densitas pulp
yang lebi! tinggi daripada under3o" t!ickener
kon-ensional.
8/19/2019 pencucian batubara .docx
16/18
16
Thickener Lamlla ada dasarnya adala! sebua!
tangki pengendapan berkecepatan tinggi dengan ruang
gerak partikel yang rapat. angki dilengkapi sejumla! pelat
yang dipasang miring dengan spasi yang rapat dimana 3ok
turun dengan cepat ke permukaan pelat dan kemudian
meluncur melalui bidang miring untuk selanjutnya
dikumpulkan dan di keluarkan sebagai under3o". Bir yang
tela! jerni! bergerak ke atas dan mengalir ke luar.
ercobaan tela! banyak dilakukan tetapi sampai saat ini#
belum ada yang memanaatkan secara permanen.
Solid Bowl Centrifge . )etela! tailing 3itasi
dipekatkan sampai 'F?&F# tailing suda! bisa dibuang
atau dikurangi kadar airnya lebi! lanjut sebelum dibuang
bersama?sama dengan pengotor lasar. Blat untuk
de"atering tailing 3otasi tela! dijelaskan teda!ulu yaitu
)olid *o"l +entri2uge# Bir yang keluar dari centri2uge ini
kemungkinan masi! mengandung partikel !alus se!ingga
perlu dialirkan kembali ke t!ickener.
8/19/2019 pencucian batubara .docx
17/18
17
)irkit tertutup air ("ater closed circuit# adala! suatu
usa!a agar -olme air di dalam pabrik pencucian dapat
diperta!ankan dan digunakan kembali sebanyak mungkin
air. :sa!a ini !arus dipertimbangkan karena <
1. klim# tidak selamanya tersedia air bagi kebutu!an
pencucian batubara'. Kebijakan pemerinta! tentang pengendalian lingkungan
yang membatasi jumla! dan kualitas air limba!
abrik pencucian batubara !arus dilengkapi dengan
sirkit tertutup air yang berarti tidak bole! ada air yang
!ilang selain karena penguapan# lolos keba"a tana!
(biasanya sangat sedikit dan terba"a batubara bersu! pada
"aktu batubara dijual. Bir yang dipakai ulang !arus dalam
jumla! yang sebesar?besarnya
ada gambar 7.7 ditunjukkan diagram neraca air# aliran
air masuk dan keluar dari sistem# /iagram dilengkapi
dengan t!ickener yang i!ubungkan dengan kolam
pengendap sedemikian rupa se!inggai air di dalam material
pengotor dapat ditangkap dan dipompa kembali ke pabrik.
=ilai yan tertera adala! kadar air dalam aliran. Bir bersi!
8/19/2019 pencucian batubara .docx
18/18
18
masuk ke dalam sistem sirkuit bersama umpan kotor. /ari
sirkuit keseluru!an# air dapat !iang dalam tiga cara
1. erba"a ole! batubara bersi! (8F'. erba"a ole! ba!an pengotor kasar (1F&. erjadi penguapan dan lolos keba"a! tana! (1F air
Bir yang terba"a ke sistem pembuangan sebagian
besar dapat diambi kembali yaitu <
1. erba"a pengotor !alus (95F air dikembalikan ke
t!ickener
'. Bir drainase dan pencucuian yang terkumpul dan dipompa
ke t!ickener untuk dipisa!kan patikel padatnya (98F air.
D-er3o" t!ickener yang dikembalikan ke sirkuit !ampir
1F air bersi!&. :nder3o" t!ickener (7F air dikirm ke kolam pengendap
di mana air bersi!nya (99F air dikembalikan lagi ke
pabrik
embuangan ba!an bakar pekat# yang mengandung air
pabrik# diatur seemikian rupa se!ingga ainya bisa
ditampung ole! spillway # dan bisa juga disaring lebi! da!ulu
melalui dam.
Top Related