DESAIN KOLAM PENGENDAPAN (SETTLING POND) REKAYASA LINGKUNGAN TAMBANG
TUJUAN SETTLING POND
DATA-DATA UNTUK MEMBUAT SETTLING POND
Lecture : Meinarni Thamrin, ST., MT.
MENENTUKAN DIMENSI SETTLING POND
WAKTU PENGERUKAN SETTLING POND Student of Mining Engineering, Hasanuddin University 2016
TEKNIK PERTAMBANGAN
1|Page
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|Page
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. 2. 3. 4. 5. 6.
Hukum Newton berlaku karena persentasi padatan adalah 55% Diameter partikel padatan tidak lebih dari 9 × 1 0− Kekentalan air adalah 1,61 × 10−/ Partikel padatan dalam lumpur adalah meterial sejenis Ukuran partikel yang boleh keluar dari kolam pengendap diketahui Kecepatan pengendapan partikel dianggap sama
Data yang diperlukan untuk menganalisis dengan Hukum Newton : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nilai koefisien tahanan (Fg) adalah Material yang akan diproses (Qmat) adalah 5,75 / Ukuran Partikel padatan yang boleh lewat (Ukur) Kepadatan partikel padatan (ps) adalah 3500 / Kekentalan air (Vis) adalah 1,61 × 10− / Persen padatan (Sol) adalah 55% Persen Air (Air) adalah 45%
Maka dapat dibuat perhitungan sebagai berikut :
Berat padatan per : = × = 55% × 5,75 / × 1000 = 3162,5 /
Berat Air per : = × × 1000 = 45% × 5,75 / × 1000 = 2587,5 /
Volume padatan per detik: 3162,5 / = 3500 /3 0,9035714 3 = =
3|Page
0,9035714 3 = 3600 = 0,000251 3 ⁄
Volume air per detik: 2587,5 / = 1000 /3 2,5875 3 = 2,5875 3 = 3600 = 0,0007187 3 ⁄ =
Total Volume = 0,000251 3 ⁄ = 0,0007187 3 ⁄
= + = 0,000251 / + 0,0007187 / = 0,0009697 /
Kecepatan Pengendapan = 0,7988 / = 0,0033 / = 0,0002 /
Luas Kolam Pengendapan =
0,0009697 3 / = = 0,0012139 0,7988 /
=
0,0009697 3 / = 0,2938485 0,0033 /
0,0009697 3 / = = 4,8485000 0,0002 /
Ukuran Kolam Pengendapan Menurut Perhitungan dengan Newton Qmat / 5,75
ps / 3500
Vis /
Sol % 55
Air % 45
Ukur 0,062
Vt / 0,7988
A 0,0012139 4|Page
1,61 × 10−
0,004 0,001
0,0033 0,0002
0,2938485 4,8485000
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 : 1 Jangkauan gali vertikal :2 Lebar terluar rantai : 1,5
Maka ukuran kolam pengendapan adalah Lebar kolam (i) Lebar penyekat (a) Kedalaman Kolam (d)
: 2 × 1 = 2 : 1,5 + 0,5 () = 1 : 2 1 = 1
Panjang Kolam (p) tergantung dari volume lumpur yang ingin ditampung dan jadwal pengerukan lumpur. Panjang = Luas / Lebar kolam =
= 2,5
Waktu Penggerukan =
. .
=
3(2,5 × 2 × 1) 0,000251 ⁄
=
15 21 ⁄ℎ
=
1 ℎ
Jadi, sesuai dengan ukuran kolam dengan luas volume kolam Sehingga pengerukan lumpur dari dasar kolam dapat dilakukan dengan interval sekali, supaya air dari kolam pengendapan menjadi bersih.
5|Page
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. 2. 3. 4. 5. 6.
Hukum Stokes berlaku karena persentasi padatan adalah 30% Diameter partikel padatan tidak lebih dari 9 × 1 0− Kekentalan air adalah 1,31 × 10−/ Partikel padatan dalam lumpur adalah meterial sejenis Ukuran partikel yang boleh keluar dari kolam pengendap diketahui Kecepatan pengendapan partikel dianggap sama
Data yang diperlukan untuk menganalisis dengan Hukum Newton : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Nilai koefisien tahanan (Fg) adalah Material yang akan diproses (Qmat) adalah 7,50 / Ukuran Partikel padatan yang boleh lewat (Ukur) Kepadatan partikel padatan (ps) adalah 3000 / Kekentalan air (Vis) adalah 1,31 × 10− / Persen padatan (Sol) adalah 30% Persen Air (Air) adalah 70%
Maka dapat dibuat perhitungan sebagai berikut :
Berat padatan per : = × = 30% × 7,5 / × 1000 = 2250 /
Berat Air per : = × × 1000 = 70% × 7,5 / × 1000 = 5250 /
Volume padatan per detik: 2250 / = 3000 /3 0,75 3 = 0,75 3 = 3600 = 0,0002083 3 ⁄ =
6|Page
Volume air per detik: 5250 / = 1000 /3 5,25 3 = 5,25 3 = 3600 = 0,001458 3 ⁄ =
Total Volume = 0,0002083 3 ⁄ = 0,001458 3 ⁄
= + = 0,0002083 ⁄ + 0,001458 ⁄ = 0,001666 /
Kecepatan Pengendapan = 0,7988 / = 0,0033 / = 0,0002 /
Luas Kolam Pengendapan =
0,001666 3 / = = 0,0020856 0,7988 /
0,001666 3 / = = 0,50485 0,0033 /
0,001666 3 / = = 8,333 0,0002 /
Ukuran Kolam Pengendapan Menurut Perhitungan dengan Stokes Qmat /
ps /
Vis /
Sol %
Air %
7,50
3000
1,31 × 10−
30
70
Ukur 0,062 0,004 0,001
Vt / 0,7988 0,0033 0,0002
A 0,0020856 0,5048500 8,3300000
7|Page
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 Jangkauan gali vertikal :3 Lebar terluar rantai : 1,5
Maka ukuran kolam pengendapan adalah Lebar kolam (i) Lebar penyekat (a) Kedalaman Kolam (d)
: 2 × 2 = 4 : 1,5 + 0,5 () = 1 : 3 1 = 2
Panjang Kolam (p) tergantung dari volume lumpur yang ingin ditampung dan jadwal pengerukan lumpur. Panjang = Luas / Lebar kolam =
,
= 2,125
Waktu Penggerukan =
. .
=
3(2,125 × 4 × 2) 0,0002083 ⁄
=
51 18 ⁄ℎ
=
3 ℎ
Jadi, sesuai dengan ukuran kolam dengan luas ,
volume kolam
Sehingga pengerukan lumpur dari dasar kolam dapat dilakukan dengan
interval sekali, supaya air dari kolam pengendapan menjadi bersih.
8|Page
Laboratorium: Lingkungan Tambang
Jabatan
Kepala Laboratorium Lingkungan Tambang
Bidang Mine Environmental Keahlian Email
[email protected] ;
[email protected] Mata kuliah :
Hidrogeologi Hidrologi Tambang Ventilasi Tambang Rekayasa Lingkungan Tambang Pengembangan Wilayah
9|Page
