Desain Bak Sedimentasi Waste-Biofloc untuk Kolam Bioflok Nila dan Lele

Pemisahan WB menjadi Solid Biofloc untuk Kompos dan Liquid Biofloc untuk POC-B

Desain Bak Sedimentasi Waste-Biofloc untuk Kolam Bioflok Nila dan Lele
1. Pengantar
2. Data Dasar Kolam
3. Basis Pengambilan Waste-Biofloc
4. Dimensi Final Sedimentation Basin
5. Pembagian Zona di Dalam Basin
6. Desain Inlet, Baffle, Outlet, dan Drain
7. Ilustrasi Desain Final
8. Cara Operasi Harian
9. Monitoring dan Koreksi Operasi
10. Kesimpulan Praktis
Lampiran yang Disarankan
- Lampiran A — Perhitungan Lengkap
- Lampiran B — Drawing dan Spesifikasi Fabrikasi

1. Pengantar

Sistem bioflok pada budidaya nila dan lele bekerja dengan memanfaatkan komunitas mikroorganisme, terutama bakteri heterotrof, untuk mengikat nitrogen anorganik menjadi biomassa flok. Dalam praktiknya, ketika sistem dijalankan dengan rasio C/N sekitar 15, pembentukan flok mikroba akan meningkat dan menjadi bagian penting dari keseimbangan kualitas air.

Pada kondisi yang sehat, flok ini memberikan beberapa manfaat, antara lain:

membantu mengikat sisa nitrogen dari limbah budidaya,
menjadi pakan alami tambahan bagi ikan,
meningkatkan efisiensi pemanfaatan nutrien di kolam.

Namun demikian, flok tidak boleh dibiarkan menumpuk tanpa kontrol. Jika konsentrasinya terlalu tinggi, maka sistem mulai mengalami tekanan operasional, misalnya:

air menjadi terlalu pekat,
padatan tersuspensi meningkat,
kebutuhan aerasi naik,
risiko penurunan DO meningkat,
sludge organik mulai terakumulasi di dasar.

Karena itu, sebagian flok perlu diambil secara periodik sebagai Waste-Biofloc (WB). WB ini bukan sekadar limbah buangan, tetapi merupakan aliran proses yang masih memiliki nilai guna. Melalui sedimentation basin, WB dipisahkan menjadi dua fraksi utama:

SB — Solid Biofloc yaitu fraksi padatan yang mengendap dan dapat diarahkan ke proses composting untuk menghasilkan kompos matang.
LB — Liquid Biofloc yaitu fraksi cair yang relatif lebih jernih dan masih kaya bahan organik terlarut serta mineral, sehingga dapat diarahkan ke mineralisasi aerob untuk menghasilkan POC-B (Pupuk Organik Cair Biofloc).

Dengan demikian, sedimentation basin tidak hanya berfungsi sebagai unit pemisah padatan-cairan, tetapi juga menjadi penghubung antara sistem budidaya bioflok dengan dua jalur hilirisasi hasil samping, yaitu:

jalur padatan menuju kompos, dan
jalur cairan menuju pupuk organik cair.

Agar alur ini mudah dipahami, konsep dasarnya dapat dilihat pada diagram berikut.

Rendering diagram...

Dari sudut pandang praktisi, tujuan desain pada artikel ini adalah membuat unit sedimentasi yang:

sederhana,
mudah dibuat di lapangan,
cukup efektif memisahkan WB menjadi SB dan LB,
mudah dioperasikan,
mudah dibersihkan,
dan sesuai dengan skala kolam bioflok yang dibahas.

Dengan pendekatan ini, sedimentation basin menjadi bagian dari sistem budidaya yang lebih produktif dan lebih sirkular, karena hasil samping bioflok tidak langsung dibuang, melainkan diolah kembali menjadi produk yang bermanfaat.

Kembali ke Atas

2. Data Dasar Kolam

Perancangan sedimentation basin harus selalu dimulai dari data dasar kolam, karena seluruh beban pengambilan Waste-Biofloc (WB) bergantung pada volume air budidaya yang sedang dikelola.

Pada kasus ini, data kolam yang digunakan adalah sebagai berikut:

panjang total kolam: 18 m,
lebar total kolam: 3,5 m,
ketinggian air operasi: 0,65 m.

2.1 Dimensi Kolam

Secara matematis:

L = 18 \ \text{m}

W = 3{,}5 \ \text{m}

H = 0{,}65 \ \text{m}

dengan:

(L) = panjang kolam,
(W) = lebar kolam,
(H) = tinggi air operasi.

2.2 Luas Permukaan Kolam

Luas kolam dihitung dengan rumus dasar luas persegi panjang:

A = L \times W

Substitusi data:

A = 18 \times 3{,}5

A = 63 \ \text{m}^2

Jadi, luas total permukaan kolam adalah:

\boxed{A = 63 \ \text{m}^2}

2.3 Volume Air Total Kolam

Setelah luas diketahui, volume air kolam dihitung sebagai:

V_{kolam} = A \times H

Substitusi data:

V_{kolam} = 63 \times 0{,}65

V_{kolam} = 40{,}95 \ \text{m}^3

Karena dalam praktik lapangan volume sering lebih mudah dibaca dalam liter, maka dilakukan konversi:

V_{kolam} = 40{,}95 \times 1000

V_{kolam} = 40{,}950 \ \text{liter}

Dengan demikian, basis desain kolam yang digunakan dalam artikel ini adalah:

\boxed{V_{kolam} \approx 40{,}95 \ \text{m}^3}

atau secara praktis dapat dibulatkan menjadi:

\boxed{V_{kolam} \approx 41 \ \text{m}^3}

2.4 Makna Data Ini dalam Desain

Nilai volume kolam sekitar 41 m³ ini menjadi angka kunci, karena seluruh keputusan berikut akan diturunkan dari sini, antara lain:

berapa volume WB yang perlu diambil per hari,
berapa debit operasi WB saat pemompaan batch,
berapa kapasitas sedimentation basin,
apakah dimensi basin yang dirancang cukup atau tidak.

Artinya, tanpa data volume kolam yang benar, desain sedimentation basin akan kehilangan dasar perhitungannya.

2.5 Ringkasan Data Dasar Kolam

Parameter	Nilai
Panjang kolam	18 m
Lebar kolam	3,5 m
Tinggi air	0,65 m
Luas kolam	63 m²
Volume air	40,95 m³
Volume air	±40.950 liter

Dari tabel di atas, dapat ditegaskan kembali bahwa kolam bioflok yang dibahas dalam artikel ini berada pada skala sekitar 40,95 m³, sehingga sedimentation basin yang dirancang nantinya harus proporsional terhadap volume sistem tersebut.

Kembali ke Atas

3. Basis Pengambilan Waste-Biofloc

Setelah volume kolam diketahui, langkah berikutnya adalah menentukan berapa banyak Waste-Biofloc (WB) yang akan diambil dari sistem. Pada artikel praktis ini, pendekatan dibuat sesederhana mungkin: WB dinyatakan sebagai persentase dari volume kolam per hari.

Pendekatan ini dipilih karena mudah diterapkan di lapangan dan cukup memadai untuk desain awal. Dalam operasi nyata, angka ini nantinya tetap harus dikoreksi berdasarkan kondisi flok aktual, misalnya melalui pengamatan Imhoff cone, warna air, kekentalan flok, dan respons ikan.

3.1 Basis Rasio Pengambilan WB

Empat tingkat pengambilan WB yang digunakan adalah sebagai berikut:

Kondisi	Rasio terhadap Volume Kolam	WB per Hari
Minimum konservatif	0,2%	±82 L/hari
Nominal awal	0,4%	±164 L/hari
Desain normal	1,0%	±410 L/hari
High-floc sementara	2,0%	±819 L/hari

Tabel ini menunjukkan bahwa desain tidak hanya disiapkan untuk kondisi normal, tetapi juga untuk kondisi ketika flok sedang tinggi dan perlu dikeluarkan lebih agresif.

3.2 Perhitungan WB Harian

Dengan volume kolam:

V_{kolam} = 40{,}950 \ \text{L}

maka volume WB harian dihitung dengan rumus:

V_{WB} = R_{WB} \times V_{kolam}

dengan:

$(V\_{WB})$ = volume Waste-Biofloc per hari,
$(R\_{WB})$ = rasio pengambilan WB,
$(V\_{kolam})$ = volume total air kolam.

a. Minimum konservatif — 0,2%

V_{WB} = 0{,}002 \times 40{,}950

V_{WB} = 81{,}9 \ \text{L/hari}

dibulatkan menjadi:

\boxed{V_{WB} \approx 82 \ \text{L/hari}}

b. Nominal awal — 0,4%

V_{WB} = 0{,}004 \times 40{,}950

V_{WB} = 163{,}8 \ \text{L/hari}

dibulatkan menjadi:

\boxed{V_{WB} \approx 164 \ \text{L/hari}}

c. Desain normal — 1,0%

V_{WB} = 0{,}01 \times 40{,}950

V_{WB} = 409{,}5 \ \text{L/hari}

dibulatkan menjadi:

\boxed{V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}}

d. High-floc sementara — 2,0%

V_{WB} = 0{,}02 \times 40{,}950

V_{WB} = 819 \ \text{L/hari}

maka:

\boxed{V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}}

Dari seluruh skenario di atas, dua angka terpenting untuk desain praktis adalah:

\boxed{V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}}

\boxed{V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}}

3.3 Basis Operasi Batch

Dalam praktik, pengambilan WB biasanya lebih mudah dilakukan secara batch, bukan secara kontinu 24 jam. Pada artikel ini digunakan basis operasi:

pengambilan dilakukan selama 60 menit per hari.

Dengan asumsi tersebut, debit operasi dihitung dengan rumus:

Q_{WB} = \frac{V_{WB}}{t}

dengan:

$(Q\_{WB})$ = debit operasi WB,
$(V\_{WB})$ = volume WB per hari,
(t) = waktu operasi per hari.

a. Debit operasi normal

Untuk kondisi desain normal:

Q_{WB,normal} = \frac{410}{60}

Q_{WB,normal} = 6{,}83 \ \text{L/menit}

dibulatkan menjadi:

\boxed{Q_{WB,normal} \approx 6{,}8 \ \text{L/menit}}

b. Debit operasi high-floc

Untuk kondisi high-floc sementara:

Q_{WB,max} = \frac{819}{60}

Q_{WB,max} = 13{,}65 \ \text{L/menit}

dibulatkan menjadi:

\boxed{Q_{WB,max} \approx 13{,}7 \ \text{L/menit}}

Ringkasannya adalah sebagai berikut:

Kondisi	WB per Hari	Debit Operasi
Normal	410 L/hari	±6,8 L/menit
High-floc	819 L/hari	±13,7 L/menit

3.4 Rekomendasi Praktis untuk Lapangan

Berdasarkan hasil di atas, maka rekomendasi praktis untuk operasi harian adalah:

\boxed{Q_{WB,operasi} = 5 - 15 \ \text{L/menit}}

Rentang ini dipilih karena:

mencakup kebutuhan operasi normal,
masih cukup aman untuk kondisi high-floc,
mudah dicapai dengan pompa kecil-menengah,
masih memungkinkan kontrol aliran yang relatif lembut ke sedimentation basin.

Secara operasional, makna rentang ini adalah:

5–10 L/menit cocok untuk operasi normal,
12–15 L/menit dapat digunakan sementara ketika flok sedang tinggi,
di atas itu perlu kehati-hatian agar basin tidak bekerja terlalu kasar dan pemisahan padatan-cairan tidak terganggu.

3.5 Posisi Bab Ini dalam Desain Keseluruhan

Bab ini menjadi jembatan antara data kolam dan desain basin. Setelah diketahui bahwa basis WB normal adalah sekitar 410 L/hari dan maksimum sementara sekitar 819 L/hari, maka bab selanjutnya dapat masuk ke inti desain, yaitu:

berapa ukuran basin,
bagaimana pembagian zonanya,
dan bagaimana inlet, baffle, outlet, serta drain dirancang.

Dengan kata lain, angka WB inilah yang menjadi beban desain sedimentation basin.

Catatan Praktis

Meskipun artikel ini memakai basis persentase volume kolam untuk memudahkan desain awal, operator sebaiknya tetap menggunakan observasi lapangan sebagai kontrol, terutama:

hasil Imhoff cone,
perubahan warna dan kekentalan air,
akumulasi sludge,
kestabilan DO,
dan respons ikan.

Jadi, nilai 410 L/hari dan 819 L/hari harus dipahami sebagai angka desain, bukan angka yang harus dipaksakan setiap hari tanpa evaluasi.

Kembali ke Atas

4. Dimensi Final Sedimentation Basin

Setelah volume kolam dan basis pengambilan Waste-Biofloc (WB) ditentukan, langkah berikutnya adalah menetapkan dimensi fisik sedimentation basin. Pada desain ini, ukuran basin dibuat praktis untuk fabrikasi lapangan, tetapi tetap mempertahankan prinsip dasar sedimentasi: aliran harus cukup tenang, flok diberi waktu untuk mengendap, dan sludge atau Solid Biofloc (SB) dapat dikeluarkan secara periodik.

Dimensi final yang digunakan adalah sebagai berikut.

Item	Nilai
Panjang internal	175 cm
Lebar internal	60 cm
Tinggi air operasi	65 cm
Freeboard	20 cm
Tinggi total dinding	85 cm
Volume efektif	±680 L
Dasar basin	miring 2–3% ke drain SB

Dimensi ini dipilih karena memenuhi tiga kebutuhan utama:

cukup kompak untuk dibuat di lapangan,
masih memiliki volume efektif yang memadai terhadap debit WB,
memiliki rasio panjang terhadap lebar yang cukup baik untuk membentuk aliran horizontal.

4.1 Konversi Dimensi ke Satuan Meter

Untuk perhitungan volume, seluruh dimensi dikonversi ke satuan meter.

L_{basin} = 175 \ \text{cm} = 1{,}75 \ \text{m}

W_{basin} = 60 \ \text{cm} = 0{,}60 \ \text{m}

H_{air} = 65 \ \text{cm} = 0{,}65 \ \text{m}

dengan:

$(L\_{basin})$ = panjang internal sedimentation basin,
$(W\_{basin})$ = lebar internal sedimentation basin,
$(H\_{air})$ = tinggi air operasi di dalam basin.

4.2 Perhitungan Volume Efektif Basin

Volume efektif basin dihitung berdasarkan volume air operasi, bukan tinggi total dinding. Freeboard tidak dihitung sebagai volume operasi karena ruang tersebut berfungsi sebagai ruang aman agar basin tidak mudah meluap ketika terjadi fluktuasi aliran.

Rumus volume basin:

V_{basin} = L_{basin} \times W_{basin} \times H_{air}

Substitusi data:

V_{basin} = 1{,}75 \times 0{,}60 \times 0{,}65

V_{basin} = 0{,}6825 \ \text{m}^3

Konversi ke liter:

V_{basin} = 0{,}6825 \times 1000

V_{basin} = 682{,}5 \ \text{L}

Sehingga volume efektif basin dapat dibulatkan menjadi:

\boxed{V_{basin} \approx 680 \ \text{L}}

Artinya, pada tinggi air operasi 65 cm, sedimentation basin ini mampu menampung sekitar 680 liter WB/LB secara efektif.

4.3 Perbandingan Volume Basin terhadap WB Harian

Dari bab sebelumnya, volume WB desain normal adalah:

V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}

Sedangkan volume efektif basin adalah:

V_{basin} = 682{,}5 \ \text{L}

Rasio volume basin terhadap WB desain harian:

R = \frac{V_{basin}}{V_{WB,design}}

R = \frac{682{,}5}{410}

R = 1{,}66

Maka:

\boxed{V_{basin} \approx 1{,}66 \times V_{WB,design}}

Makna praktisnya, volume basin lebih besar daripada volume WB normal harian. Ini memberikan margin operasi yang baik, terutama bila pengambilan WB dilakukan secara batch selama ±60 menit per hari.

Untuk kondisi high-floc sementara:

V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}

Rasio volume basin terhadap WB maksimum sementara:

R = \frac{682{,}5}{819}

R = 0{,}83

Maka:

\boxed{V_{basin} \approx 0{,}83 \times V_{WB,max}}

Artinya, untuk kondisi high-floc, basin masih dapat digunakan, tetapi operasi perlu dijaga agar tidak terlalu kasar. Debit WB sebaiknya tidak langsung dinaikkan terlalu besar tanpa melihat kejernihan LB dan akumulasi SB di dasar basin.

4.4 Rasio Panjang terhadap Lebar

Selain volume, bentuk basin juga penting. Untuk basin sedimentasi sederhana, bentuk yang terlalu pendek dan terlalu lebar cenderung mudah mengalami short-circuiting, yaitu aliran masuk bergerak cepat menuju outlet tanpa sempat memberi waktu flok untuk mengendap.

Rasio panjang terhadap lebar dihitung sebagai berikut:

\frac{L}{W} = \frac{1{,}75}{0{,}60}

\frac{L}{W} = 2{,}92

Sehingga secara praktis:

\boxed{L:W \approx 3:1}

Rasio sekitar 3:1 cukup baik untuk basin kecil karena masih membentuk aliran horizontal yang memanjang dari inlet menuju outlet.

4.5 Tinggi Air, Freeboard, dan Tinggi Total Dinding

Tinggi air operasi ditetapkan:

H_{air} = 65 \ \text{cm}

Freeboard ditetapkan:

H_{freeboard} = 20 \ \text{cm}

Maka tinggi total dinding:

H_{total} = H_{air} + H_{freeboard}

H_{total} = 65 + 20

H_{total} = 85 \ \text{cm}

Sehingga:

\boxed{H_{total} = 85 \ \text{cm}}

Freeboard 20 cm berfungsi sebagai ruang aman untuk:

fluktuasi debit WB,
gelombang kecil akibat aliran masuk,
akumulasi scum di permukaan,
mencegah overflow liar,
memberi ruang kerja bagi baffle yang bagian atasnya harus berada di atas permukaan air.

4.6 Ilustrasi Dimensi Utama Basin

Ilustrasi berikut menunjukkan dimensi utama sedimentation basin secara sederhana. Diagram dibuat vertikal agar tetap mudah dibaca pada layar smartphone.

Rendering diagram...

4.7 Makna Desain untuk Praktisi

Dengan ukuran:

\boxed{175 \ \text{cm} \times 60 \ \text{cm} \times 65 \ \text{cm}}

sedimentation basin ini memiliki beberapa kelebihan praktis:

mudah dibuat dari pasangan bata, beton kecil, fiberglass, atau rangka baja dengan lining,
mudah ditempatkan di dekat kolam bioflok,
volume cukup untuk pengendapan WB harian normal,
tidak memerlukan mechanical scraper,
sludge dapat diarahkan ke drain dengan dasar miring,
masih cukup mudah dibersihkan secara manual.

Namun, desain ini tetap harus dipahami sebagai sedimentation basin skala lapangan kecil, bukan clarifier industri besar. Karena itu, keandalan operasinya sangat bergantung pada:

debit WB yang masuk,
kondisi flok,
kebersihan baffle,
kemiringan dasar,
disiplin pembuangan SB,
dan pemeriksaan kejernihan LB.

Kembali ke Atas

5. Pembagian Zona di Dalam Basin

Pembagian zona di dalam sedimentation basin adalah bagian paling penting untuk praktisi, karena bagian ini langsung menjadi panduan fabrikasi. Basin tidak boleh hanya dibuat sebagai bak kosong dengan inlet dan outlet. Jika aliran tidak diarahkan dengan benar, WB dapat langsung bergerak dari inlet ke outlet tanpa proses pengendapan yang memadai.

Karena itu, basin dibagi menjadi beberapa zona hidrolik:

inlet chamber,
slotted diffuser baffle,
zona distribusi tenang,
zona pengendapan utama,
outlet scum baffle,
weir outlet,
effluent launder atau outlet zone.

Pembagian zona ini bertujuan untuk memastikan bahwa WB masuk secara terkendali, flok memiliki waktu untuk mengendap, scum tertahan, dan LB keluar melalui overflow dengan kondisi lebih jernih.

5.1 Tabel Pembagian Zona

Pembagian zona dari sisi inlet ke sisi outlet adalah sebagai berikut.

Zona	Posisi dari Inlet	Panjang
Inlet chamber	0–20 cm	20 cm
Slotted diffuser baffle	pada 20 cm	-
Zona distribusi tenang	20–45 cm	25 cm
Zona pengendapan utama	45–150 cm	105 cm
Outlet scum baffle	pada 150 cm	-
Jarak baffle ke weir	150–165 cm	15 cm
Outlet zone / effluent launder	165–175 cm	10 cm

Secara total:

L_{total} = 20 + 25 + 105 + 15 + 10

L_{total} = 175 \ \text{cm}

Maka pembagian zona sudah sesuai dengan panjang internal basin:

\boxed{L_{total} = 175 \ \text{cm}}

5.2 Skema Zona Memanjang

Diagram berikut menunjukkan urutan zona di dalam basin. Diagram dibuat dengan arah vertikal agar lebih nyaman dibaca pada layar smartphone.

Rendering diagram...

5.3 Inlet Chamber — 0 sampai 20 cm

Zona pertama adalah inlet chamber dengan panjang:

L_{inlet} = 20 \ \text{cm}

Fungsi utama inlet chamber adalah menurunkan energi aliran WB dari pipa inlet sebelum masuk ke zona sedimentasi.

Tanpa inlet chamber, aliran WB dari pipa dapat membentuk jet flow. Jet flow ini berbahaya untuk proses sedimentasi karena dapat:

mendorong flok langsung ke outlet,
mengaduk ulang sludge di dasar,
memecah flok,
mengurangi kejernihan LB,
menyebabkan short-circuiting.

Dengan inlet chamber, aliran masuk diberi ruang untuk menurun kecepatannya sebelum melewati slotted diffuser baffle.

5.4 Slotted Diffuser Baffle — pada 20 cm

Pada posisi:

x = 20 \ \text{cm}

dipasang slotted diffuser baffle. Baffle ini berfungsi sebagai dinding distribusi aliran.

Baffle ini tidak dibuat dengan lubang kecil, tetapi dengan slot vertikal. Slot lebih sesuai untuk WB bioflok karena:

lebih mudah dibersihkan,
lebih kecil risiko tersumbat,
lebih ramah terhadap flok,
distribusi aliran tetap dapat dibuat merata,
tidak menimbulkan head loss berlebihan.

Secara praktis, slotted diffuser baffle berfungsi untuk mengubah aliran dari bentuk jet menjadi aliran yang lebih menyebar dan lebih tenang.

5.5 Zona Distribusi Tenang — 20 sampai 45 cm

Setelah melewati slotted diffuser baffle, air masuk ke zona distribusi tenang. Panjang zona ini adalah:

L_{distribusi} = 45 - 20

L_{distribusi} = 25 \ \text{cm}

Zona ini penting karena aliran yang baru melewati baffle masih memerlukan ruang untuk menjadi lebih stabil sebelum masuk ke zona pengendapan utama.

Fungsi zona distribusi tenang:

meratakan aliran ke seluruh lebar basin,
menurunkan turbulensi lokal,
mengurangi potensi flok pecah,
menghindari aliran langsung menuju outlet,
menyiapkan kondisi aliran horizontal di zona pengendapan.

5.6 Zona Pengendapan Utama — 45 sampai 150 cm

Zona pengendapan utama adalah bagian paling panjang dari sedimentation basin.

Panjang zona ini:

L_{settling} = 150 - 45

L_{settling} = 105 \ \text{cm}

Maka:

\boxed{L_{settling} = 105 \ \text{cm}}

Di zona inilah sebagian besar proses pemisahan terjadi. Flok yang lebih berat akan turun ke dasar dan menjadi Solid Biofloc (SB), sedangkan cairan di bagian atas bergerak perlahan menuju outlet sebagai Liquid Biofloc (LB).

Zona ini harus dijaga agar tetap tenang. Oleh karena itu, tidak disarankan menambahkan sekat terlalu banyak di zona pengendapan utama. Terlalu banyak baffle justru dapat menimbulkan:

dead zone,
turbulensi lokal,
akumulasi sludge yang sulit dibersihkan,
gangguan aliran,
dan risiko sumbatan.

Untuk basin kecil ini, satu inlet baffle dan satu outlet scum baffle sudah cukup, asalkan posisi dan fungsinya benar.

5.7 Outlet Scum Baffle — pada 150 cm

Pada posisi:

x = 150 \ \text{cm}

dipasang outlet scum baffle.

Baffle ini berfungsi menahan:

scum,
buih,
flok ringan yang terapung,
bahan organik ringan di permukaan,
dan partikel yang belum sempat mengendap.

Outlet scum baffle tidak berfungsi untuk mendistribusikan aliran seperti inlet baffle. Fungsinya lebih spesifik, yaitu menjaga agar permukaan air yang mengandung scum tidak langsung masuk ke weir outlet.

5.8 Jarak Outlet Scum Baffle ke Weir — 15 cm

Jarak dari outlet scum baffle ke weir adalah:

L_{baffle-weir} = 165 - 150

L_{baffle-weir} = 15 \ \text{cm}

Jarak 15 cm ini memberikan ruang kecil di depan weir agar air yang sudah melewati bawah scum baffle dapat naik dan melimpas secara lebih stabil ke effluent launder.

Jika jarak ini terlalu pendek, aliran dapat menjadi terlalu tajam di dekat weir. Jika terlalu panjang, volume outlet zone menjadi lebih besar tetapi mengurangi panjang zona pengendapan utama.

Untuk basin dengan panjang total 175 cm, jarak 15 cm merupakan kompromi yang cukup praktis.

5.9 Outlet Zone / Effluent Launder — 165 sampai 175 cm

Zona terakhir adalah outlet zone atau effluent launder dengan panjang:

L_{outlet} = 175 - 165

L_{outlet} = 10 \ \text{cm}

Fungsi outlet zone adalah:

menerima limpasan LB dari weir,
menjaga level air operasi,
mengarahkan LB menuju pipa outlet,
mencegah aliran keluar terlalu lokal,
memudahkan inspeksi kejernihan LB.

Pada zona ini, LB keluar menuju proses berikutnya, yaitu mineralisasi aerob untuk produksi POC-B.

5.10 Ringkasan Fungsi Tiap Zona

Zona	Fungsi Utama
Inlet chamber	meredam energi aliran WB dari pipa inlet
Slotted diffuser baffle	mendistribusikan aliran dan mencegah jet flow
Zona distribusi tenang	menstabilkan aliran sebelum settling zone
Zona pengendapan utama	memberi waktu flok mengendap menjadi SB
Outlet scum baffle	menahan scum dan flok terapung
Jarak baffle ke weir	memberi ruang aliran menuju weir
Effluent launder	mengumpulkan LB dan mengarahkannya ke outlet

5.11 Prinsip Penting untuk Fabrikasi

Dalam fabrikasi lapangan, posisi zona harus dijaga agar tidak berubah terlalu jauh dari desain. Toleransi beberapa sentimeter masih dapat diterima, tetapi perubahan besar dapat memengaruhi kinerja.

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

inlet chamber jangan terlalu pendek,
slotted diffuser baffle harus terpasang tegak dan penuh lebar basin,
settling zone harus menjadi bagian terpanjang,
outlet scum baffle harus berada sebelum weir,
weir harus rata agar overflow merata,
outlet zone harus mudah dibersihkan,
dasar basin harus miring ke drain SB.

Secara sederhana, logika desainnya adalah:

Rendering diagram...

Dengan pembagian zona seperti ini, sedimentation basin tidak hanya menjadi tempat menampung WB, tetapi benar-benar bekerja sebagai unit pemisah padatan-cairan sederhana yang dapat dioperasikan oleh praktisi di lapangan.

Kembali ke Atas

6. Desain Inlet, Baffle, Outlet, dan Drain

Bab ini membahas komponen utama yang secara langsung menentukan kinerja sedimentation basin, yaitu inlet, baffle, outlet, dan drain. Pada skala praktis seperti sistem bioflok nila dan lele ini, desain komponen harus memenuhi empat prinsip dasar:

aliran masuk harus mudah dikontrol,
turbulensi harus diredam secepat mungkin,
padatan harus diberi kesempatan mengendap,
cairan dan sludge harus mudah dikeluarkan tanpa menyulitkan operasi.

Dengan prinsip tersebut, desain yang dipilih sengaja dibuat sederhana, mudah difabrikasi, dan mudah dibersihkan, tanpa memakai mekanisme kompleks seperti scraper mekanis.

6.1 Inlet WB

Rekomendasi ukuran inlet adalah:

\boxed{\text{PVC Inlet WB} = 1 \ \text{inch}}

Ukuran PVC 1 inch dipilih karena cukup sesuai untuk debit operasi lapangan yang telah ditetapkan sebelumnya, yaitu:

\boxed{Q_{WB,operasi} = 5 - 15 \ \text{L/menit}}

Fungsi Inlet WB

Inlet berfungsi untuk:

memasukkan WB dari kolam bioflok ke sedimentation basin,
memudahkan pengaturan debit melalui valve,
menjaga agar aliran tidak terlalu besar untuk ukuran basin,
menjadi titik awal distribusi aliran sebelum masuk ke settling zone.

Alasan Pemilihan PVC 1 inch

Secara praktis, PVC 1 inch dipilih karena:

cukup untuk debit normal dan high-floc sementara,
mudah didapat di lapangan,
kompatibel dengan valve PVC standar,
masih cukup kecil untuk menjaga aliran tetap terkendali,
tidak terlalu besar sehingga mengurangi risiko jet flow berlebihan.

Bila diperlukan, pipa inlet ini sebaiknya dilengkapi dengan:

ball valve, untuk pengaturan debit manual,
sambungan union, untuk memudahkan pembongkaran saat cleaning,
elbow atau arah masuk yang menghadap ke inlet chamber, bukan langsung ke settling zone.

6.2 Inlet Baffle

Tipe baffle inlet yang direkomendasikan adalah:

\boxed{\text{Slotted diffuser baffle}}

Slotted diffuser baffle pada sedimentasi basin bioflok — Ilustrasi slotted diffuser baffle pada inlet sedimentasi basin bioflok. Baffle ini meredam jet flow dari pipa inlet, membagi aliran ke seluruh lebar basin, dan membantu menjaga zona pengendapan tetap tenang.

Baffle ini menjadi komponen kunci karena berfungsi mengubah aliran dari pipa inlet yang relatif terfokus menjadi aliran yang lebih merata dan lebih tenang.

Pada desain ini, inlet menggunakan PVC 1 inch. Karena itu, luas bukaan slot pada baffle tidak boleh dibuat terlalu besar. Bila bukaan terlalu besar, baffle hanya menjadi sekat berlubang biasa dan tidak cukup efektif sebagai diffuser. Sebaliknya, bila bukaan terlalu kecil, risiko sumbatan oleh bioflok meningkat.

Dengan demikian, ukuran slot harus dipilih sebagai kompromi antara:

pemerataan aliran,
penurunan jet flow,
risiko clogging,
kemudahan pembersihan,
dan karakter bioflok yang lunak serta mudah pecah.

Spesifikasi Inlet Baffle

Item	Nilai
Tipe	Slotted diffuser baffle
Material	PVC / HDPE plate
Tebal	5–10 mm
Lebar plate	60 cm
Tinggi plate	75 cm dari dasar
Posisi	20 cm dari inlet
Jumlah slot	10 slot
Ukuran slot	10 mm × 30 mm
Susunan slot	5 kolom × 2 baris
Luas bukaan total	0,0030 m²
Fungsi	meredam turbulensi dan mendistribusikan aliran

Fungsi Slotted Diffuser Baffle

Baffle inlet ini berfungsi untuk:

meredam energi dari aliran inlet,
mencegah jet flow langsung ke zona pengendapan,
membagi aliran ke seluruh lebar basin,
mengurangi short-circuiting,
membantu menjaga zona pengendapan tetap tenang.

Mengapa Memakai Slot, Bukan Lubang Kecil?

Pada aplikasi waste-biofloc, penggunaan slot lebih disarankan daripada lubang-lubang kecil karena:

lebih mudah dibersihkan,
risiko clogging lebih rendah,
lebih toleran terhadap padatan organik lunak,
lebih ramah terhadap flok,
distribusi aliran masih dapat dijaga dengan baik.

Lubang kecil memang dapat memberikan distribusi yang lebih halus, tetapi pada WB bioflok, padatan organik lunak dan flok mikroba dapat lebih mudah menutup lubang. Slot vertikal lebih praktis karena lebih mudah disikat, di-flushing, dan diperiksa secara visual.

Catatan Penting Penempatan Slot

Slot harus dibuat pada zona tengah air, artinya:

jangan terlalu dekat ke permukaan,
jangan terlalu dekat ke dasar,
jangan sampai berada pada area akumulasi sludge.

Tujuan penempatan ini adalah agar aliran yang keluar dari slot:

tidak mendorong scum di permukaan,
tidak mengganggu sludge di dasar,
mengalir lebih seragam ke zona distribusi dan settling zone.

Secara praktis, slot dapat disusun dalam pola 5 kolom × 2 baris agar distribusi aliran tidak terkonsentrasi di tengah plate saja. Susunan ini membantu aliran menyebar ke arah lebar basin.

Tampak depan baffle 60 cm

|------------------------------------------------|
|                                                |
|     [ ]     [ ]     [ ]     [ ]     [ ]        |
|                                                |
|     [ ]     [ ]     [ ]     [ ]     [ ]        |
|                                                |
|------------------------------------------------|

Jumlah slot       : 10
Susunan slot      : 5 kolom × 2 baris
Ukuran tiap slot  : 10 mm × 30 mm

Dasar Penentuan Luas Bukaan Slot

Luas bukaan slot tidak boleh ditentukan dengan pendekatan “semakin besar semakin baik”. Pada slotted diffuser baffle, bukaan harus tetap memberi resistansi hidrolik ringan agar aliran benar-benar tersebar.

Sebagai pembanding, luas penampang pipa inlet PVC 1 inch dihitung terlebih dahulu.

Untuk pendekatan desain awal, diameter dalam pipa PVC 1 inch diasumsikan:

D_{\text{inlet}} \approx 26 \ \text{mm}

atau:

D_{\text{inlet}} = 0{,}026 \ \text{m}

Luas penampang pipa inlet:

A_{\text{pipe}} = \frac{\pi D_{\text{inlet}}^2}{4}

Substitusi nilai diameter:

A_{\text{pipe}} = \frac{\pi \times 0{,}026^2}{4}

A_{\text{pipe}} \approx 0{,}000531 \ \text{m}^2

Sehingga:

\boxed{A_{\text{pipe}} \approx 0{,}0005 \ \text{m}^2}

Nilai ini menjadi pembanding agar luas total bukaan slot tidak terlalu berlebihan dibanding luas penampang inlet.

Debit Maksimum Desain

Debit maksimum sementara pada kondisi high-floc adalah:

Q_{\text{WB,max}} = 13{,}7 \ \text{L/menit}

Konversi ke satuan $\text{m}^3/\text{s}$ :

Q_{\text{WB,max}} = \frac{13{,}7}{1000 \times 60}

Q_{\text{WB,max}} = 0{,}000228 \ \text{m}^3/\text{s}

Target Kecepatan Keluar Slot

Untuk bioflok, aliran keluar slot harus cukup lembut agar tidak merusak flok, tetapi tetap memiliki efek distribusi. Target kecepatan keluar slot yang dipakai adalah:

v_{\text{slot,target}} \approx 0{,}08 \ \text{m/s}

Maka luas bukaan total yang dibutuhkan:

A_{\text{open,total}} = \frac{Q_{\text{WB,max}}}{v_{\text{slot,target}}}

Substitusi nilai:

A_{\text{open,total}} = \frac{0{,}000228}{0{,}08}

A_{\text{open,total}} = 0{,}00285 \ \text{m}^2

Untuk fabrikasi lapangan, nilai ini dibulatkan menjadi:

\boxed{A_{\text{open,total}} \approx 0{,}0030 \ \text{m}^2}

Perhitungan Luas Bukaan Total Slot

Ukuran satu slot yang direkomendasikan:

A_{\text{slot}} = 10 \ \text{mm} \times 30 \ \text{mm}

Konversi ke meter:

A_{\text{slot}} = 0{,}01 \ \text{m} \times 0{,}03 \ \text{m}

A_{\text{slot}} = 0{,}00030 \ \text{m}^2

Jumlah slot:

n = 10

Maka luas bukaan total:

A_{\text{open,total}} = n \times A_{\text{slot}}

A_{\text{open,total}} = 10 \times 0{,}00030

A_{\text{open,total}} = 0{,}0030 \ \text{m}^2

Sehingga:

\boxed{A_{\text{open,total}} = 0{,}0030 \ \text{m}^2}

Nilai ini lebih proporsional untuk inlet PVC 1 inch karena cukup besar untuk mengurangi risiko sumbatan, tetapi masih cukup kecil untuk memberi efek distribusi aliran.

Rasio Bukaan Slot terhadap Luas Inlet

Perbandingan luas bukaan slot total terhadap luas penampang pipa inlet:

\frac{A_{\text{open,total}}}{A_{\text{pipe}}} = \frac{0{,}0030}{0{,}000531}

\frac{A_{\text{open,total}}}{A_{\text{pipe}}} \approx 5{,}65

Maka:

\boxed{ A_{\text{open,total}} \approx 5{,}6 \times A_{\text{pipe}} }

Rasio ini lebih sesuai dibanding desain bukaan yang terlalu besar. Bila bukaan slot dibuat terlalu besar, misalnya $(0{,}020 \ \text{m}^2)$ , maka perbandingannya menjadi sekitar 38 kali luas inlet. Nilai sebesar itu terlalu besar untuk fungsi diffuser karena baffle hampir tidak memberi resistansi hidrolik.

Cek Kecepatan Melewati Slot

Pada kondisi high-floc:

v_{\text{slot,max}} = \frac{Q_{\text{WB,max}}}{A_{\text{open,total}}}

v_{\text{slot,max}} = \frac{0{,}000228}{0{,}0030}

v_{\text{slot,max}} = 0{,}076 \ \text{m/s}

Sehingga:

\boxed{ v_{\text{slot,max}} \approx 0{,}076 \ \text{m/s} }

Pada kondisi operasi normal:

Q_{\text{WB,normal}} = 6{,}8 \ \text{L/menit}

Konversi:

Q_{\text{WB,normal}} = \frac{6{,}8}{1000 \times 60}

Q_{\text{WB,normal}} = 0{,}000113 \ \text{m}^3/\text{s}

Maka:

v_{\text{slot,normal}} = \frac{Q_{\text{WB,normal}}}{A_{\text{open,total}}}

v_{\text{slot,normal}} = \frac{0{,}000113}{0{,}0030}

v_{\text{slot,normal}} = 0{,}038 \ \text{m/s}

Sehingga:

\boxed{ v_{\text{slot,normal}} \approx 0{,}038 \ \text{m/s} }

Ringkasan hasil cek kecepatan:

Kondisi	Debit	Luas Slot Total	Kecepatan Slot
Normal	6,8 L/menit	0,0030 m²	±0,038 m/s
High-floc	13,7 L/menit	0,0030 m²	±0,076 m/s

Nilai ini lebih sesuai untuk fungsi slotted diffuser baffle, yaitu cukup lembut untuk bioflok, tetapi tetap memiliki efek distribusi aliran.

Perbandingan dengan Desain Slot Lama

Desain slot yang terlalu besar, misalnya:

10 \ \text{slot} \times 20 \ \text{mm} \times 100 \ \text{mm}

menghasilkan luas bukaan total:

A_{\text{open,total}} = 0{,}020 \ \text{m}^2

Rasionya terhadap luas pipa inlet:

\frac{0{,}020}{0{,}000531} \approx 37{,}7

atau:

\boxed{ A_{\text{open,total}} \approx 38 \times A_{\text{pipe}} }

Luas sebesar ini terlalu besar untuk fungsi diffuser karena aliran cenderung melewati slot yang paling dekat dengan arah jet inlet, bukan tersebar merata ke seluruh lebar baffle.

Karena itu, desain slot direvisi menjadi:

\boxed{ 10 \ \text{slot} \times 10 \ \text{mm} \times 30 \ \text{mm} }

dengan:

\boxed{ A_{\text{open,total}} = 0{,}0030 \ \text{m}^2 }

Logika Kerja Inlet dan Inlet Baffle

Rendering diagram...

Catatan Fabrikasi

Beberapa catatan penting saat membuat baffle:

gunakan plate PVC atau HDPE dengan ketebalan 5–10 mm,
pasang baffle tegak dan penuh selebar basin,
buat slot dengan tepi halus agar flok tidak mudah tersangkut,
hindari burr atau sisa potongan tajam pada tepi slot,
buat baffle mudah dilepas atau mudah dijangkau untuk pembersihan,
pastikan slot berada pada zona tengah air,
hindari pemasangan slot terlalu dekat permukaan atau terlalu dekat dasar.

Secara ringkas, spesifikasi final inlet baffle adalah:

\boxed{ \text{Slotted diffuser baffle} = 10 \ \text{slot} @ 10 \ \text{mm} \times 30 \ \text{mm} }

dengan:

\boxed{ A_{\text{open,total}} = 0{,}0030 \ \text{m}^2 }

6.3 Outlet Scum Baffle

Pada sisi outlet, digunakan scum baffle yang berfungsi menahan lapisan terapung agar tidak ikut keluar bersama LB.

Spesifikasi Outlet Scum Baffle

Item	Nilai
Tipe	scum baffle
Posisi	150 cm dari inlet
Jarak ke weir	15 cm
Lebar	60 cm
Terendam dari water level	30 cm
Clearance ke dasar	35 cm
Fungsi	menahan scum dan flok terapung

Fungsi Outlet Scum Baffle

Baffle ini berfungsi untuk:

menahan scum di permukaan,
menahan flok ringan yang belum sempat mengendap,
memaksa air yang keluar ke weir berasal dari bawah lapisan scum,
meningkatkan kualitas LB yang menuju mineralisasi aerob.

Perhitungan Clearance ke Dasar

Tinggi air operasi:

H_{air} = 65 \ \text{cm}

Kedalaman baffle yang terendam dari water level:

H_{submerged} = 30 \ \text{cm}

Maka clearance ke dasar:

Clearance = H_{air} - H_{submerged}

Clearance = 65 - 30

Clearance = 35 \ \text{cm}

Sehingga:

\boxed{Clearance = 35 \ \text{cm}}

Nilai 35 cm ini cukup untuk memberi ruang aliran menuju weir tanpa terlalu banyak membawa sludge dari dasar.

6.4 Outlet LB

Rekomendasi ukuran outlet cairan LB adalah:

\boxed{\text{PVC Outlet LB} = 1{,}5 \ \text{inch}}

Fungsi Outlet LB

Outlet ini berfungsi untuk:

mengalirkan LB menuju proses mineralisasi aerob,
menerima aliran dari effluent launder atau outlet zone,
menjaga agar cairan keluar secara gravitasi,
mengurangi risiko sumbatan pada jalur cairan.

Alasan Pemilihan PVC 1,5 inch

Ukuran 1,5 inch dipilih karena:

lebih aman terhadap kemungkinan biofilm atau padatan halus,
lebih cocok untuk aliran overflow/gravity,
memudahkan pembersihan,
memberikan margin lebih baik dibanding 1 inch pada sisi outlet.

Pada aplikasi lapangan, sisi outlet cairan sering tampak “lebih bersih” dibanding drain sludge, tetapi tetap ada kemungkinan terbentuk lendir, endapan halus, atau flok ringan. Karena itu, ukuran 1,5 inch lebih aman.

6.5 Drain SB

Rekomendasi ukuran drain untuk sludge atau Solid Biofloc (SB) adalah:

\boxed{\text{PVC Drain SB} = 1{,}5 \ \text{inch}}

Fungsi Drain SB

Drain ini berfungsi untuk:

mengeluarkan SB/sludge secara periodik,
mengarahkan sludge dari titik terendah basin,
memudahkan flushing,
mengurangi risiko sludge tertahan terlalu lama,
mencegah pembusukan dan kondisi anaerob di dalam basin.

Alasan Pemilihan PVC 1,5 inch

Ukuran 1,5 inch dipilih karena:

sludge bioflok lebih kental daripada LB,
kemungkinan sumbatan lebih tinggi,
drain perlu cukup besar untuk flushing,
operasional lapangan akan lebih mudah bila operator tidak sering menghadapi drain mampet.

Drain ini sebaiknya ditempatkan di titik terendah dasar basin, mengikuti kemiringan:

\boxed{2{-}3\% \,\text{menuju drain SB}}

Dengan demikian, sludge yang mengendap secara alami akan bergerak menuju titik drain.

6.6 Ringkasan Desain Komponen Utama

Komponen	Spesifikasi Utama
Inlet WB	PVC 1 inch
Inlet baffle	slotted diffuser baffle
Bahan inlet baffle	PVC / HDPE plate 5–10 mm
Slot inlet baffle	10 slot @ 20 mm × 100 mm
Posisi inlet baffle	20 cm dari inlet
Outlet baffle	scum baffle
Posisi outlet baffle	150 cm dari inlet
Jarak baffle ke weir	15 cm
Outlet LB	PVC 1,5 inch
Drain SB	PVC 1,5 inch
Dasar basin	miring 2–3% ke drain SB

6.7 Prinsip Desain yang Harus Dijaga

Secara operasional, desain inlet, baffle, outlet, dan drain harus bekerja sebagai satu rangkaian. Logikanya sederhana:

inlet memasukkan WB secara terkendali,
inlet baffle meredam turbulensi dan menyebarkan aliran,
settling zone memberi waktu flok mengendap,
outlet scum baffle menahan material terapung,
outlet LB mengeluarkan cairan yang lebih jernih,
drain SB membuang sludge yang terkumpul di dasar.

Bila salah satu komponen ini dirancang buruk, maka seluruh kinerja basin ikut turun. Misalnya:

inlet terlalu besar → aliran terlalu kasar,
slot terlalu kecil → baffle cepat mampet,
scum baffle terlalu dangkal → scum ikut keluar,
drain terlalu kecil → sludge sulit dikeluarkan.

Karena itu, pada skala praktis, pendekatan terbaik adalah sederhana tetapi robust.

Kembali ke Atas

7. Ilustrasi Desain Final

Bab ini menjadi bagian visual utama artikel. Tujuannya adalah menerjemahkan seluruh keputusan desain menjadi satu ilustrasi yang mudah dipahami oleh praktisi lapangan.

Ilustrasi final harus menunjukkan hubungan antara:

dimensi utama basin,
pembagian zona,
posisi inlet,
posisi baffle,
jalur aliran LB,
dan titik pembuangan SB.

Sedimentasi bioflok basin — Ilustrasi sedimentasi bioflok menggunakan basin untuk membantu pengendapan flok, pemisahan padatan, dan pengelolaan kualitas air kolam.

7.1 Gambar 1 — Desain Final Sedimentation Basin WB Bioflok

Rendering diagram...

Gambar 1. Desain Final Sedimentation Basin WB Bioflok

Diagram di atas disusun dalam format vertikal agar tetap nyaman dibaca pada layar smartphone. Walaupun berupa diagram skematik, seluruh parameter utama yang dibutuhkan untuk fabrikasi sudah dimasukkan.

7.2 Tabel Spesifikasi Ringkas

Agar lebih mudah dipakai sebagai acuan kerja, spesifikasi final basin diringkas pada tabel berikut.

Item	Spesifikasi
Panjang internal basin	175 cm
Lebar internal basin	60 cm
Tinggi air operasi	65 cm
Freeboard	20 cm
Tinggi total dinding	85 cm
Volume efektif basin	±680 L
Dasar basin	miring 2–3% ke drain SB
Inlet WB	PVC 1 inch
Inlet chamber	20 cm
Inlet baffle	slotted diffuser baffle
Posisi inlet baffle	20 cm dari inlet
Slot inlet baffle	10 slot @ 20 mm × 100 mm
Zona distribusi	25 cm
Zona pengendapan utama	105 cm
Outlet scum baffle	posisi 150 cm dari inlet
Jarak baffle ke weir	15 cm
Outlet zone / launder	10 cm
Outlet LB	PVC 1,5 inch
Drain SB	PVC 1,5 inch

7.3 Cara Membaca Gambar untuk Fabrikasi

Agar diagram tidak hanya menjadi ilustrasi, berikut urutan praktis membacanya saat fabrikasi:

Tentukan ukuran bak lebih dulu Buat dinding internal dengan panjang 175 cm, lebar 60 cm, dan tinggi total 85 cm.
Tetapkan garis water level Tinggi air operasi adalah 65 cm, sehingga tersisa freeboard 20 cm.
Bentuk dasar miring ke drain Dasar dibuat miring 2–3% menuju titik drain SB.
Pasang inlet chamber Ruang inlet chamber dibuat sepanjang 20 cm dari sisi inlet.
Pasang slotted diffuser baffle Baffle ditempatkan tepat setelah inlet chamber, pada posisi 20 cm dari inlet.
Sisakan zona distribusi dan zona pengendapan Setelah baffle inlet, sisakan 25 cm untuk distribusi dan 105 cm untuk settling zone.
Pasang outlet scum baffle Baffle outlet ditempatkan pada posisi 150 cm dari inlet.
Buat ruang 15 cm menuju weir Jarak antara scum baffle dan weir dipertahankan 15 cm.
Buat outlet zone atau effluent launder Zona ini dibuat sepanjang 10 cm di ujung outlet.
Pasang pipa outlet LB dan drain SB Outlet LB menggunakan PVC 1,5 inch, dan drain SB juga 1,5 inch.

7.4 Catatan Implementasi Lapangan

Walaupun diagram final ini sudah cukup lengkap untuk panduan artikel, saat masuk ke tahap konstruksi lapangan sebaiknya tetap diperhatikan hal berikut:

sambungan pipa harus mudah dibongkar,
baffle sebaiknya dapat dilepas untuk pembersihan,
posisi drain harus benar-benar di titik terendah,
bibir weir harus rata,
area sekitar basin harus mudah dibersihkan,
jalur LB dan jalur SB tidak boleh saling mengganggu.

Untuk skala praktis, keberhasilan desain ini justru ditentukan oleh kemudahan operasi dan kebersihan harian, bukan oleh kerumitan konstruksi.

7.5 Inti Desain Final

Bila diringkas dalam satu kalimat teknis, desain final ini adalah:

bak sedimentasi kecil berdimensi 175 cm × 60 cm × 65 cm, dengan inlet PVC 1 inch, slotted diffuser baffle, settling zone memanjang, scum baffle di outlet, outlet LB PVC 1,5 inch, drain SB PVC 1,5 inch, dan dasar basin miring 2–3% menuju drain.

Kalimat ini penting karena merupakan inti dari keseluruhan bab desain. Bila praktisi hanya ingin mengambil “satu kesimpulan desain”, maka inilah bentuk ringkasnya.

Kembali ke Atas

8. Cara Operasi Harian

Desain sedimentation basin yang baik tetap membutuhkan cara operasi yang benar. Pada sistem bioflok, kesalahan operasi sering kali bukan disebabkan oleh ukuran basin yang kurang, tetapi oleh pola pengambilan Waste-Biofloc (WB) yang terlalu besar, terlalu lama, atau tidak dikontrol berdasarkan kondisi flok aktual.

Karena itu, operasi harian sedimentation basin perlu dibuat sederhana dan konsisten. Targetnya bukan membuang flok sebanyak mungkin, tetapi mengambil flok berlebih secara terkendali agar kualitas air kolam tetap stabil dan hasil pemisahan WB menjadi SB dan LB tetap baik.

Secara umum, operasi harian dibagi menjadi tiga tahap:

sebelum operasi,
saat operasi,
setelah operasi.

8.1 Sebelum Operasi

Sebelum pompa WB dijalankan, operator perlu memastikan bahwa kondisi kolam, basin, dan jalur keluaran sudah siap.

Checklist sebelum operasi:

ukur Imhoff cone kolam,
pastikan drain SB tertutup,
pastikan outlet LB tidak tersumbat,
pastikan slot inlet baffle bersih,
pastikan jalur LB ke mineralisasi aerob siap,
pastikan wadah SB atau area composting siap.

8.2 Pengukuran Imhoff Cone

Pengukuran Imhoff cone menjadi langkah awal karena operasi WB harus mengikuti kondisi flok aktual di kolam. Bila flok masih rendah, WB tidak perlu diambil terlalu banyak. Sebaliknya, bila flok sudah tinggi, pengambilan WB dapat dinaikkan secara bertahap.

Parameter yang dibaca adalah:

SV = \text{settleable solids dalam mL/L}

Pada artikel ini, target operasi praktis digunakan sebagai berikut:

Hasil Imhoff Cone	Kondisi	Arahan Operasi
< 25 mL/L	flok rendah	WB dikurangi atau dihentikan
25–35 mL/L	normal	operasi WB normal
35–40 mL/L	mulai tinggi	WB dinaikkan bertahap
40–50 mL/L	tinggi	jalankan debit desain
> 50 mL/L	sangat tinggi	jalankan high-floc sementara

Untuk operasi normal, debit WB yang disarankan adalah:

\boxed{Q_{WB,normal} = 5 - 10 \ \text{L/menit}}

Untuk kondisi high-floc sementara, debit dapat dinaikkan menjadi:

\boxed{Q_{WB,high} = 12 - 14 \ \text{L/menit}}

Namun, kenaikan debit harus tetap diamati dari kualitas LB di outlet. Jika LB masih membawa banyak flok kasar, debit harus diturunkan.

8.3 Saat Operasi

Setelah pemeriksaan awal selesai, pompa WB dapat dijalankan. Pada tahap ini, operator perlu memperhatikan perilaku aliran, bukan hanya memastikan air mengalir.

Checklist saat operasi:

jalankan pompa WB,
atur debit 5–10 L/menit untuk operasi normal,
amati inlet chamber, jangan sampai terlalu turbulen,
pastikan aliran melewati slotted diffuser baffle,
pastikan partikel mulai mengendap di zona pengendapan,
pastikan LB keluar melalui weir dan outlet LB.

Aliran yang baik memiliki ciri:

tidak ada jet flow langsung ke outlet,
permukaan air relatif tenang,
flok terlihat mulai turun di zona pengendapan,
sludge/SB terkumpul di dasar,
LB yang keluar lebih jernih daripada WB yang masuk.

Sebaliknya, bila terlihat aliran deras dari inlet menuju outlet, berarti terjadi indikasi short-circuiting. Kondisi ini harus dikoreksi dengan menurunkan debit atau membersihkan inlet baffle.

8.4 Setelah Operasi

Setelah target volume WB harian tercapai, pompa WB dimatikan. Basin dapat didiamkan beberapa saat agar partikel yang masih melayang mendapat waktu tambahan untuk mengendap.

Checklist setelah operasi:

matikan pompa WB,
diamkan basin bila perlu,
buka drain SB secara periodik,
arahkan SB ke composting,
arahkan LB ke mineralisasi aerob,
bersihkan slot baffle bila ada sumbatan.

Pembuangan SB sebaiknya dilakukan sebelum sludge terlalu lama tertahan di dasar basin. Sludge bioflok yang terlalu lama tertahan dapat mengalami pembusukan anaerob, menghasilkan bau, dan menurunkan kualitas lingkungan kerja.

8.5 Urutan Operasi Harian

Diagram berikut menunjukkan alur operasi harian sedimentation basin secara sederhana.

Rendering diagram...

8.6 Catatan Praktis Operasi

Beberapa catatan penting untuk operator:

jangan menaikkan debit WB hanya karena ingin proses cepat selesai,
jangan membiarkan slot baffle tertutup flok,
jangan membuang SB ketika outlet LB masih membawa banyak sludge,
jangan mengoperasikan basin tanpa melihat hasil Imhoff cone,
jangan membiarkan sludge tertahan terlalu lama di dasar basin.

Prinsip utama operasi adalah:

lebih baik mengambil WB sedikit tetapi konsisten, dibanding mengambil terlalu banyak sekaligus dan mengganggu kestabilan sistem bioflok.

Kembali ke Atas

9. Monitoring dan Koreksi Operasi

Monitoring diperlukan untuk memastikan bahwa sedimentation basin benar-benar bekerja sebagai unit pemisah padatan-cairan. Tanpa monitoring, operator hanya melihat bahwa air masuk dan air keluar, tetapi tidak mengetahui apakah pemisahan WB menjadi SB dan LB berjalan baik.

Pada desain ini, monitoring dibuat sederhana agar mudah diterapkan di lapangan. Parameter utama yang diamati adalah:

Imhoff cone,
kejernihan LB,
kondisi slot baffle,
akumulasi SB,
bau sludge,
dan ada atau tidaknya scum yang terbawa ke outlet.

9.1 Parameter Monitoring Utama

Parameter	Target / Tindakan
Imhoff cone < 25 mL/L	kurangi/hentikan WB
Imhoff cone 25–35 mL/L	operasi normal
Imhoff cone 35–40 mL/L	naikkan WB bertahap
Imhoff cone 40–50 mL/L	jalankan debit desain
Imhoff cone > 50 mL/L	jalankan high-floc sementara
LB masih keruh	kurangi debit WB atau tambah waktu settling
Slot baffle tersumbat	bersihkan slot
SB berbau	drain lebih sering
Outlet membawa scum	cek scum baffle dan weir

9.2 Koreksi Debit Berdasarkan Imhoff Cone

Debit WB dapat dikoreksi secara sederhana berdasarkan perbandingan antara nilai Imhoff cone terukur dan target operasi.

Rumus koreksi debit:

Q_{WB,new} = Q_{WB,base} \times \frac{SV_{meas}}{SV_{target}}

dengan:

$(Q\_{WB,new})$ = debit atau volume WB baru yang disarankan,
$(Q\_{WB,base})$ = debit atau volume WB dasar,
$(SV\_{meas})$ = nilai settleable solids hasil pengukuran,
$(SV\_{target})$ = nilai target settleable solids.

Contoh kondisi:

Q_{WB,base} = 410 \ \text{L/hari}

SV_{meas} = 50 \ \text{mL/L}

SV_{target} = 35 \ \text{mL/L}

Maka:

Q_{WB,new} = 410 \times \frac{50}{35}

Q_{WB,new} = 410 \times 1{,}43

Q_{WB,new} = 586 \ \text{L/hari}

Sehingga:

\boxed{Q_{WB,new} \approx 586 \ \text{L/hari}}

Angka ini menunjukkan bahwa ketika Imhoff cone naik ke 50 mL/L, volume WB dapat dinaikkan dari 410 L/hari menjadi sekitar 586 L/hari. Namun, kenaikan tersebut tetap harus dibatasi oleh kapasitas operasi basin dan kualitas LB di outlet.

9.3 Batas Praktis Koreksi Debit

Walaupun rumus koreksi dapat memberikan angka baru, operator tidak boleh menaikkan debit tanpa batas. Untuk desain ini, batas operasi yang disarankan tetap:

\boxed{V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}}

dan untuk high-floc sementara:

\boxed{V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}}

Dengan operasi batch 60 menit per hari, batas debitnya adalah:

\boxed{Q_{WB,normal} \approx 6{,}8 \ \text{L/menit}}

\boxed{Q_{WB,max} \approx 13{,}7 \ \text{L/menit}}

Artinya, jika hasil perhitungan koreksi debit melebihi kapasitas high-floc, operator sebaiknya tidak langsung menaikkan debit, tetapi melakukan kombinasi tindakan berikut:

memperpanjang waktu operasi secara bertahap,
meningkatkan frekuensi drain SB,
membersihkan slot baffle,
memastikan aerasi kolam cukup,
mengevaluasi pemberian pakan dan sumber karbon.

9.4 Monitoring Kualitas LB

LB yang keluar dari sedimentation basin tidak harus jernih seperti air filtrasi, tetapi harus terlihat lebih ringan dan lebih stabil dibanding WB yang masuk.

Indikator LB yang baik:

warna lebih terang daripada WB,
padatan kasar jauh berkurang,
tidak banyak flok besar terbawa,
tidak ada scum berlebihan di outlet,
tidak berbau busuk menyengat.

Jika LB masih sangat keruh, kemungkinan penyebabnya adalah:

Gejala	Kemungkinan Penyebab	Koreksi
LB membawa flok kasar	debit WB terlalu tinggi	turunkan debit
LB keruh terus-menerus	waktu tinggal kurang	tambah waktu settling
LB keluar bersama scum	scum baffle kurang efektif	cek posisi scum baffle
LB berbau	sludge terlalu lama tertahan	drain SB lebih sering
LB keluar tidak stabil	weir tidak rata / tersumbat	bersihkan dan ratakan weir

9.5 Monitoring SB dan Drain

SB adalah fraksi padatan yang menjadi bahan masuk composting. Karena sifatnya organik dan basah, SB tidak boleh dibiarkan terlalu lama di dasar basin.

Tanda drain SB perlu segera dibuka:

lapisan sludge terlihat tebal,
LB mulai keruh,
muncul bau dari basin,
sludge sulit bergerak ke titik drain,
ada endapan yang mulai menghitam.

Drain SB sebaiknya dilakukan secara singkat tetapi rutin. Lebih baik membuka drain beberapa kali pendek daripada menunggu sludge terlalu banyak dan sulit dikeluarkan.

9.6 Diagram Logika Koreksi Operasi

Rendering diagram...

9.7 Prinsip Pengendalian

Monitoring sedimentation basin harus mengikuti prinsip berikut:

jangan hanya mengandalkan timer, karena kondisi flok bisa berubah,
gunakan Imhoff cone sebagai indikator utama flok,
gunakan kejernihan LB sebagai indikator performa basin,
gunakan bau dan akumulasi SB sebagai indikator kebersihan sludge,
koreksi debit dilakukan bertahap, bukan mendadak.

Dengan monitoring sederhana ini, sedimentation basin dapat dioperasikan lebih stabil dan tidak menjadi sumber masalah baru di sistem bioflok.

Kembali ke Atas

10. Kesimpulan Praktis

Desain sedimentation basin untuk kolam bioflok nila dan lele ini disusun agar dapat diterapkan langsung di lapangan. Fokusnya bukan membuat unit yang rumit, tetapi membuat bak sedimentasi yang cukup efektif, mudah difabrikasi, mudah dibersihkan, dan mudah dikontrol oleh operator.

Basis desain dimulai dari volume kolam:

\boxed{V_{kolam} = 40{,}95 \ \text{m}^3}

atau sekitar:

\boxed{V_{kolam} \approx 40{,}950 \ \text{L}}

Dengan basis tersebut, volume WB desain normal ditetapkan:

\boxed{V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}}

Sedangkan kondisi high-floc sementara ditetapkan:

\boxed{V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}}

Dimensi final sedimentation basin adalah:

\boxed{175 \ \text{cm} \times 60 \ \text{cm} \times 65 \ \text{cm}}

dengan volume efektif sekitar:

\boxed{V_{basin} \approx 680 \ \text{L}}

10.1 Ringkasan Spesifikasi Desain

Item	Spesifikasi
Volume kolam	±40,95 m³
WB desain normal	±410 L/hari
WB maksimum sementara	±819 L/hari
Panjang basin	175 cm
Lebar basin	60 cm
Tinggi air	65 cm
Freeboard	20 cm
Tinggi total	85 cm
Volume basin	±680 L
Inlet WB	PVC 1 inch
Outlet LB	PVC 1,5 inch
Drain SB	PVC 1,5 inch
Inlet baffle	slotted diffuser
Outlet baffle	scum baffle
Dasar	miring 2–3% ke drain

10.2 Rangkuman Fungsi Desain

Secara fungsi, desain ini bekerja dengan urutan berikut:

Rendering diagram...

10.3 Kunci Keberhasilan di Lapangan

Keberhasilan sedimentation basin ini sangat bergantung pada disiplin operasi. Beberapa hal yang harus dijaga adalah:

debit WB jangan terlalu besar,
inlet chamber harus tetap tenang,
slot baffle harus bersih,
settling zone jangan terganggu,
SB harus dikeluarkan rutin,
scum tidak boleh masuk ke outlet LB,
Imhoff cone harus menjadi dasar koreksi operasi.

Dengan kata lain, desain ini hanya akan bekerja baik bila konstruksi dan operasi berjalan bersama.

10.4 Penutup

Desain ini cukup sederhana untuk dibuat di lapangan, tetapi tetap mengikuti prinsip dasar sedimentasi:

aliran masuk ditenangkan, flok diberi waktu mengendap, scum ditahan, SB diarahkan ke drain, dan LB dikeluarkan secara overflow menuju mineralisasi aerob.

Dengan pendekatan ini, WB dari kolam bioflok tidak lagi hanya dianggap sebagai limbah, tetapi dapat dipisahkan menjadi dua jalur pemanfaatan:

SB sebagai bahan masuk composting,
LB sebagai bahan masuk mineralisasi aerob untuk menghasilkan POC-B.

Inilah inti dari desain sedimentation basin pada sistem bioflok nila dan lele: sederhana, praktis, mudah dikontrol, dan mendukung pemanfaatan hasil samping budidaya secara lebih produktif.

Kembali ke Atas

Rujukan teknis yang mendasari rentang pengendalian flok dan konsep waktu tinggal sedimentasi: SRAC menyebutkan rentang settleable solids yang diinginkan untuk bioflok tilapia sekitar 25–50 mL/L, sedangkan studi settling chamber biofloc melaporkan minimum HRT 43 menit sebagai acuan praktis untuk pemisahan padatan pada sistem bioflok. (aquaculture.mgcafe.uky.edu)

Berikut lanjutan artikel untuk Lampiran A dan Lampiran B dalam format MDX/KaTeX, dengan diagram Mermaid berwarna dan tetap dibuat praktis untuk pembaca lapangan.

Lampiran A — Perhitungan Lengkap

Lampiran ini berisi perhitungan lengkap yang mendasari desain sedimentation basin WB bioflok. Tujuannya adalah agar praktisi dapat menelusuri dari mana angka desain diperoleh, mulai dari volume kolam, volume Waste-Biofloc (WB), debit operasi batch, volume basin, sampai cek Hydraulic Retention Time (HRT).

A.1 Data Dasar Kolam

Data kolam yang digunakan:

L = 18 \ \text{m}

W = 3{,}5 \ \text{m}

H = 0{,}65 \ \text{m}

dengan:

(L) = panjang total kolam,
(W) = lebar total kolam,
(H) = tinggi air operasi.

Luas total kolam:

A = L \times W

A = 18 \times 3{,}5

A = 63 \ \text{m}^2

Volume air kolam:

V_{kolam} = A \times H

V_{kolam} = 63 \times 0{,}65

V_{kolam} = 40{,}95 \ \text{m}^3

Konversi ke liter:

V_{kolam} = 40{,}95 \times 1000

V_{kolam} = 40{,}950 \ \text{L}

Sehingga:

\boxed{V_{kolam} = 40{,}95 \ \text{m}^3}

atau:

\boxed{V_{kolam} = 40{,}950 \ \text{L}}

Ringkasan:

Parameter	Simbol	Nilai
Panjang kolam	(L)	18 m
Lebar kolam	(W)	3,5 m
Tinggi air	(H)	0,65 m
Luas kolam	(A)	63 m²
Volume kolam	$(V\_{kolam})$	40,95 m³
Volume kolam	$(V\_{kolam})$	40.950 L

A.2 Perhitungan WB 0,2–2% Volume Kolam

Volume WB harian dihitung menggunakan rumus:

V_{WB} = R_{WB} \times V_{kolam}

dengan:

$(V\_{WB})$ = volume Waste-Biofloc per hari,
$(R\_{WB})$ = rasio pengambilan WB terhadap volume kolam,
$(V\_{kolam})$ = volume total air kolam.

Volume kolam:

V_{kolam} = 40{,}950 \ \text{L}

A.2.1 WB Minimum Konservatif — 0,2%

R_{WB} = 0{,}2% = 0{,}002

V_{WB} = 0{,}002 \times 40{,}950

V_{WB} = 81{,}9 \ \text{L/hari}

Dibulatkan:

\boxed{V_{WB} \approx 82 \ \text{L/hari}}

A.2.2 WB Nominal Awal — 0,4%

R_{WB} = 0{,}4% = 0{,}004

V_{WB} = 0{,}004 \times 40{,}950

V_{WB} = 163{,}8 \ \text{L/hari}

Dibulatkan:

\boxed{V_{WB} \approx 164 \ \text{L/hari}}

A.2.3 WB Desain Normal — 1,0%

R_{WB} = 1{,}0% = 0{,}01

V_{WB} = 0{,}01 \times 40{,}950

V_{WB} = 409{,}5 \ \text{L/hari}

Dibulatkan:

\boxed{V_{WB,design} \approx 410 \ \text{L/hari}}

A.2.4 WB High-Floc Sementara — 2,0%

R_{WB} = 2{,}0% = 0{,}02

V_{WB} = 0{,}02 \times 40{,}950

V_{WB} = 819 \ \text{L/hari}

Sehingga:

\boxed{V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}}

Ringkasan hasil perhitungan:

Kondisi	Rasio WB	Perhitungan	WB per Hari
Minimum konservatif	0,2%	$0{,}002 \times 40,950$	±82 L/hari
Nominal awal	0,4%	$0{,}004 \times 40,950$	±164 L/hari
Desain normal	1,0%	$0{,}010 \times 40,950$	±410 L/hari
High-floc sementara	2,0%	$0{,}020 \times 40,950$	±819 L/hari

A.3 Perhitungan Debit Batch

Pada desain ini, operasi WB diasumsikan dilakukan secara batch selama:

t = 60 \ \text{menit/hari}

Debit operasi dihitung dengan rumus:

Q_{WB} = \frac{V_{WB}}{t}

dengan:

$(Q\_{WB})$ = debit operasi WB,
$(V\_{WB})$ = volume WB harian,
(t) = durasi operasi per hari.

A.3.1 Debit Operasi Normal

V_{WB,design} = 410 \ \text{L/hari}

Q_{WB,normal} = \frac{410}{60}

Q_{WB,normal} = 6{,}83 \ \text{L/menit}

Dibulatkan:

\boxed{Q_{WB,normal} \approx 6{,}8 \ \text{L/menit}}

A.3.2 Debit Operasi High-Floc Sementara

V_{WB,max} = 819 \ \text{L/hari}

Q_{WB,max} = \frac{819}{60}

Q_{WB,max} = 13{,}65 \ \text{L/menit}

Dibulatkan:

\boxed{Q_{WB,max} \approx 13{,}7 \ \text{L/menit}}

Ringkasan debit batch 60 menit/hari:

Kondisi	WB per Hari	Durasi Operasi	Debit Operasi
Minimum konservatif	82 L/hari	60 menit/hari	1,4 L/menit
Nominal awal	164 L/hari	60 menit/hari	2,7 L/menit
Desain normal	410 L/hari	60 menit/hari	6,8 L/menit
High-floc sementara	819 L/hari	60 menit/hari	13,7 L/menit

Rekomendasi operasi praktis:

\boxed{Q_{WB,operasi} = 5 - 15 \ \text{L/menit}}

A.4 Perhitungan Volume Sedimentation Basin

Dimensi internal sedimentation basin:

L_{basin} = 1{,}75 \ \text{m}

W_{basin} = 0{,}60 \ \text{m}

H_{air} = 0{,}65 \ \text{m}

Volume efektif basin dihitung sebagai:

V_{basin} = L_{basin} \times W_{basin} \times H_{air}

Substitusi data:

V_{basin} = 1{,}75 \times 0{,}60 \times 0{,}65

V_{basin} = 0{,}6825 \ \text{m}^3

Konversi ke liter:

V_{basin} = 0{,}6825 \times 1000

V_{basin} = 682{,}5 \ \text{L}

Sehingga:

\boxed{V_{basin} \approx 680 \ \text{L}}

A.5 Cek Hydraulic Retention Time

Hydraulic Retention Time atau HRT dihitung dengan rumus:

HRT = \frac{V_{basin}}{Q_{WB}}

dengan:

(HRT) = waktu tinggal hidrolik,
$(V\_{basin})$ = volume efektif basin,
$(Q\_{WB})$ = debit WB.

Volume efektif basin:

V_{basin} = 682{,}5 \ \text{L}

A.5.1 HRT pada Operasi Normal

Q_{WB,normal} = 6{,}83 \ \text{L/menit}

HRT_{normal} = \frac{682{,}5}{6{,}83}

HRT_{normal} = 99{,}9 \ \text{menit}

Dibulatkan:

\boxed{HRT_{normal} \approx 100 \ \text{menit}}

A.5.2 HRT pada High-Floc Sementara

Q_{WB,max} = 13{,}65 \ \text{L/menit}

HRT_{max} = \frac{682{,}5}{13{,}65}

HRT_{max} = 50 \ \text{menit}

Sehingga:

\boxed{HRT_{max} \approx 50 \ \text{menit}}

Ringkasan HRT:

Kondisi	Debit WB	Volume Basin	HRT
Operasi normal	6,8 L/menit	682,5 L	±100 menit
High-floc sementara	13,7 L/menit	682,5 L	±50 menit

Cek tambahan untuk rentang debit operasi:

Debit WB	HRT
5 L/menit	±137 menit
10 L/menit	±68 menit
15 L/menit	±46 menit

Kesimpulan:

\boxed{\text{Volume basin 680 L masih memadai untuk operasi normal dan high-floc sementara}}

A.6 Rasio Panjang terhadap Lebar Basin

Rasio panjang terhadap lebar dihitung sebagai:

\frac{L}{W} = \frac{1{,}75}{0{,}60}

\frac{L}{W} = 2{,}92

Sehingga secara praktis:

\boxed{L:W \approx 3:1}

Rasio ini cukup baik untuk sedimentation basin kecil karena membantu membentuk aliran horizontal dari inlet menuju outlet.

A.7 Perhitungan Luas Slot Inlet Baffle

Inlet baffle menggunakan 10 slot vertikal dengan ukuran masing-masing:

20 \ \text{mm} \times 100 \ \text{mm}

Konversi ke meter:

20 \ \text{mm} = 0{,}02 \ \text{m}

100 \ \text{mm} = 0{,}10 \ \text{m}

Luas satu slot:

A_{slot} = 0{,}02 \times 0{,}10

A_{slot} = 0{,}002 \ \text{m}^2

Jumlah slot:

n = 10

Luas bukaan total:

A_{open,total} = n \times A_{slot}

A_{open,total} = 10 \times 0{,}002

A_{open,total} = 0{,}020 \ \text{m}^2

Sehingga:

\boxed{A_{open,total} = 0{,}020 \ \text{m}^2}

Cek kecepatan melewati slot pada debit high-floc:

Q_{WB,max} = 13{,}7 \ \text{L/menit}

Konversi ke $(\text{m}^3/\text{s})$ :

Q_{WB,max} = \frac{13{,}7}{1000 \times 60}

Q_{WB,max} = 0{,}000228 \ \text{m}^3/\text{s}

Kecepatan melalui slot:

v_{slot} = \frac{Q}{A_{open,total}}

v_{slot} = \frac{0{,}000228}{0{,}020}

v_{slot} = 0{,}0114 \ \text{m/s}

Sehingga:

\boxed{v_{slot} \approx 0{,}011 \ \text{m/s}}

Kecepatan ini rendah, sehingga cukup aman untuk flok bioflok yang cenderung ringan dan mudah pecah.

A.8 Perhitungan Kemiringan Dasar Basin

Dasar basin direkomendasikan miring:

S = 2 - 3%

Bila dasar dibuat miring satu arah sepanjang 175 cm menuju titik drain, maka beda tinggi dasar adalah:

Untuk slope 2%:

\Delta h = 0{,}02 \times 175

\Delta h = 3{,}5 \ \text{cm}

Untuk slope 3%:

\Delta h = 0{,}03 \times 175

\Delta h = 5{,}25 \ \text{cm}

Sehingga beda tinggi dasar yang disarankan:

\boxed{\Delta h = 3{,}5 - 5{,}25 \ \text{cm}}

Secara praktis, dasar basin dapat dibuat turun sekitar 4–5 cm menuju titik drain SB.

A.9 Ringkasan Perhitungan Utama

Item	Hasil
Volume kolam	40,95 m³
Volume kolam	40.950 L
WB minimum konservatif 0,2%	±82 L/hari
WB nominal awal 0,4%	±164 L/hari
WB desain normal 1,0%	±410 L/hari
WB high-floc 2,0%	±819 L/hari
Debit batch normal 60 menit/hari	±6,8 L/menit
Debit batch high-floc 60 menit/hari	±13,7 L/menit
Volume basin	±680 L
HRT normal	±100 menit
HRT high-floc	±50 menit
Rasio L:W basin	±3:1
Luas bukaan slot total	0,020 m²
Kecepatan slot pada high-floc	±0,011 m/s
Kemiringan dasar	2–3%
Beda tinggi dasar	±3,5–5,25 cm

Kembali ke Atas

Lampiran B — Drawing dan Spesifikasi Fabrikasi

Lampiran ini berisi skema drawing sederhana dan spesifikasi fabrikasi untuk sedimentation basin WB bioflok. Drawing dibuat sebagai panduan praktis, bukan sebagai gambar konstruksi sipil final. Untuk pekerjaan permanen, dimensi akhir tetap perlu disesuaikan dengan material, metode konstruksi, dan kondisi lokasi.

B.1 Drawing Potongan Memanjang

Diagram berikut menunjukkan susunan basin dari inlet ke outlet. Format dibuat vertikal agar nyaman dibaca pada layar smartphone.

Rendering diagram...

Gambar B-1. Potongan memanjang sedimentation basin WB bioflok

Dimensi utama pada potongan memanjang:

Item	Nilai
Panjang total internal	175 cm
Tinggi air operasi	65 cm
Freeboard	20 cm
Tinggi total dinding	85 cm
Dasar basin	miring 2–3% ke drain SB
Inlet chamber	20 cm
Zona distribusi tenang	25 cm
Zona pengendapan utama	105 cm
Jarak scum baffle ke weir	15 cm
Outlet zone / launder	10 cm

B.2 Drawing Tampak Atas

Diagram berikut menunjukkan posisi komponen jika dilihat dari atas.

Rendering diagram...

Gambar B-2. Tampak atas sedimentation basin WB bioflok

Catatan penting pada tampak atas:

lebar internal basin adalah 60 cm,
baffle dipasang penuh selebar basin,
inlet chamber berada di sisi masuk,
zona pengendapan utama harus menjadi zona terpanjang,
outlet scum baffle berada sebelum weir,
outlet LB berada pada sisi akhir effluent launder,
drain SB berada di titik dasar terendah.

B.3 Ukuran Inlet, Baffle, Outlet, dan Drain

Komponen	Spesifikasi
PVC Inlet WB	1 inch
Valve inlet	ball valve 1 inch
Inlet chamber	20 cm × 60 cm
Inlet baffle	slotted diffuser baffle
Material inlet baffle	PVC / HDPE plate
Tebal baffle	5–10 mm
Lebar baffle	60 cm
Tinggi baffle inlet	75 cm dari dasar
Posisi baffle inlet	20 cm dari inlet
Jumlah slot	10 slot
Ukuran slot	20 mm × 100 mm
Outlet scum baffle	full width 60 cm
Posisi scum baffle	150 cm dari inlet
Jarak scum baffle ke weir	15 cm
Submergence scum baffle	30 cm dari water level
Clearance bawah scum baffle	35 cm dari dasar
Outlet LB	PVC 1,5 inch
Drain SB	PVC 1,5 inch
Valve drain SB	ball valve / gate valve 1,5 inch
Dasar basin	slope 2–3% ke drain SB

B.4 Detail Fabrikasi Baffle Inlet

Baffle inlet dibuat dari plate PVC atau HDPE dengan ketebalan:

t_{plate} = 5 - 10 \ \text{mm}

Lebar baffle mengikuti lebar basin:

W_{baffle} = 60 \ \text{cm}

Tinggi baffle dari dasar:

H_{baffle,inlet} = 75 \ \text{cm}

Karena tinggi air operasi adalah:

H_{air} = 65 \ \text{cm}

maka bagian atas baffle berada:

75 - 65 = 10 \ \text{cm}

di atas water level.

Sehingga:

\boxed{\text{Top baffle inlet} = 10 \ \text{cm di atas water level}}

Slot baffle:

Item	Nilai
Jumlah slot	10 slot
Ukuran tiap slot	20 mm × 100 mm
Arah slot	vertikal
Posisi slot	zona tengah air
Tujuan slot	distribusi aliran dan peredaman turbulensi

B.5 Detail Fabrikasi Outlet Scum Baffle

Outlet scum baffle dipasang pada posisi:

x = 150 \ \text{cm dari inlet}

Jarak ke weir:

L_{baffle-weir} = 15 \ \text{cm}

Baffle dibuat penuh selebar basin:

W_{baffle} = 60 \ \text{cm}

Kedalaman terendam dari water level:

H_{submerged} = 30 \ \text{cm}

Clearance ke dasar:

Clearance = H_{air} - H_{submerged}

Clearance = 65 - 30

Clearance = 35 \ \text{cm}

Sehingga:

\boxed{Clearance = 35 \ \text{cm}}

Fungsi utama outlet scum baffle adalah menahan scum, buih, dan flok ringan yang terapung agar tidak ikut keluar menuju outlet LB.

B.6 Daftar Material

Daftar material berikut bersifat praktis dan dapat disesuaikan dengan metode konstruksi.

Komponen	Material yang Disarankan	Catatan
Dinding basin	beton, bata diplester waterproofing, fiberglass, atau HDPE	pilih sesuai ketersediaan dan biaya
Lapisan dalam basin	waterproofing / coating aman air	mencegah rembes dan mudah dibersihkan
Inlet WB	PVC 1 inch	dilengkapi valve
Valve inlet	ball valve PVC 1 inch	untuk kontrol debit
Baffle inlet	PVC / HDPE plate 5–10 mm	dibuat removable bila memungkinkan
Slot baffle	10 slot @ 20 mm × 100 mm	slot vertikal
Outlet scum baffle	PVC / HDPE plate 5–10 mm	full width 60 cm
Weir	PVC plate / HDPE / beton rapi	bibir weir harus rata
Effluent launder	beton kecil / PVC / box HDPE	mengumpulkan LB
Outlet LB	PVC 1,5 inch	menuju mineralisasi aerob
Drain SB	PVC 1,5 inch	di titik terendah
Valve drain SB	ball valve / gate valve 1,5 inch	mudah dibuka untuk flushing
Sealant	sealant waterproof	untuk sambungan dan penetrasi pipa
Support baffle	bracket PVC/stainless/HDPE	agar baffle kuat tetapi bisa dibersihkan

B.7 Checklist Fabrikasi

Checklist ini digunakan sebelum basin dianggap siap dioperasikan.

B.7.1 Dimensi dan Struktur

No	Item Pemeriksaan	Status
1	Panjang internal 175 cm	☐
2	Lebar internal 60 cm	☐
3	Tinggi total dinding 85 cm	☐
4	Water level operasi 65 cm diberi tanda	☐
5	Freeboard 20 cm tersedia	☐
6	Dinding tidak bocor/rembes	☐
7	Permukaan dalam mudah dibersihkan	☐

B.7.2 Dasar dan Drain

No	Item Pemeriksaan	Status
1	Dasar miring 2–3% ke drain SB	☐
2	Beda tinggi dasar ±3,5–5,25 cm bila slope satu arah	☐
3	Drain SB berada di titik terendah	☐
4	Drain SB menggunakan PVC 1,5 inch	☐
5	Valve drain mudah dibuka dan ditutup	☐
6	Jalur SB menuju wadah/composting tersedia	☐

B.7.3 Inlet dan Baffle Inlet

No	Item Pemeriksaan	Status
1	Inlet WB menggunakan PVC 1 inch	☐
2	Valve inlet 1 inch terpasang	☐
3	Inlet chamber sepanjang 20 cm tersedia	☐
4	Slotted diffuser baffle pada posisi 20 cm dari inlet	☐
5	Baffle inlet full width 60 cm	☐
6	Tinggi baffle inlet 75 cm dari dasar	☐
7	Slot berjumlah 10 buah	☐
8	Ukuran slot 20 mm × 100 mm	☐
9	Slot berada di zona tengah air	☐
10	Baffle mudah dibersihkan	☐

B.7.4 Outlet, Scum Baffle, dan Weir

No	Item Pemeriksaan	Status
1	Outlet scum baffle pada posisi 150 cm dari inlet	☐
2	Jarak scum baffle ke weir 15 cm	☐
3	Scum baffle full width 60 cm	☐
4	Scum baffle terendam 30 cm dari water level	☐
5	Clearance bawah scum baffle 35 cm	☐
6	Weir rata dan tidak miring	☐
7	Outlet zone / launder 10 cm tersedia	☐
8	Outlet LB menggunakan PVC 1,5 inch	☐
9	Jalur LB menuju mineralisasi aerob tersedia	☐

B.8 Checklist Commissioning Sederhana

Sebelum digunakan dengan WB sebenarnya, lakukan uji sederhana menggunakan air bersih.

No	Uji Commissioning	Kriteria Diterima
1	Isi basin sampai water level 65 cm	tidak ada bocor
2	Uji aliran dari inlet	aliran masuk ke inlet chamber
3	Cek aliran melewati slot baffle	aliran tersebar, tidak jet langsung
4	Cek overflow weir	limpasan merata
5	Cek outlet LB	air keluar lancar
6	Cek drain SB	drain lancar dan tidak bocor
7	Cek freeboard	tersisa 20 cm
8	Cek area kerja	tidak licin dan mudah diakses

Setelah uji air bersih berhasil, basin dapat diuji dengan WB pada debit kecil terlebih dahulu:

Q_{uji} = 5 \ \text{L/menit}

Jika aliran stabil dan LB keluar tanpa membawa banyak flok kasar, debit dapat dinaikkan bertahap menuju operasi normal:

Q_{WB,normal} = 5 - 10 \ \text{L/menit}

Untuk kondisi high-floc, debit dapat dinaikkan sementara, tetapi tetap dibatasi:

Q_{WB,high} = 12 - 14 \ \text{L/menit}

B.9 Catatan SHE dan Operabilitas

Walaupun basin ini berskala kecil, aspek keselamatan dan kebersihan tetap penting.

Hal yang perlu diperhatikan:

area sekitar basin jangan licin,
drain SB harus diarahkan ke wadah tertutup atau area composting,
operator sebaiknya memakai sarung tangan saat menangani SB,
sludge jangan dibiarkan membusuk terlalu lama,
jalur LB jangan tercampur kembali ke kolam tanpa kontrol,
basin perlu dibersihkan berkala,
baffle sebaiknya bisa dilepas atau mudah dijangkau,
hindari sudut tajam yang dapat melukai operator.

Prinsip operabilitasnya sederhana:

semua bagian yang berpotensi tersumbat harus mudah dilihat, mudah dijangkau, dan mudah dibersihkan.

B.10 Ringkasan Spesifikasi Fabrikasi

Item	Spesifikasi Final
Panjang internal	175 cm
Lebar internal	60 cm
Tinggi air	65 cm
Freeboard	20 cm
Tinggi total dinding	85 cm
Volume efektif	±680 L
Dasar basin	slope 2–3% ke drain SB
Inlet WB	PVC 1 inch
Valve inlet	ball valve 1 inch
Inlet chamber	20 cm
Inlet baffle	slotted diffuser baffle
Slot inlet baffle	10 slot @ 20 mm × 100 mm
Material baffle	PVC / HDPE plate 5–10 mm
Outlet scum baffle	full width 60 cm
Submergence scum baffle	30 cm
Clearance bawah scum baffle	35 cm
Weir outlet	rata dan mudah dibersihkan
Outlet LB	PVC 1,5 inch
Drain SB	PVC 1,5 inch
Valve drain SB	ball valve / gate valve 1,5 inch

Kembali ke Atas

Catatan Penyusunan Artikel ini disusun sebagai materi edukasi dan referensi umum berdasarkan berbagai sumber pustaka, praktik lapangan, serta bantuan alat penulisan. Pembaca disarankan untuk melakukan verifikasi lanjutan dan penyesuaian sesuai dengan kondisi serta kebutuhan masing-masing sistem.