Air blowdown dari sirkuit persiapan batubara bisa membawa TSS 1.000–10.000 mg/L dan pH serendah ~3,5, sementara regulasi Indonesia mensyaratkan Fe, Mn <0,5–1 mg/L, TSS <50–100 mg/L, pH 6–9. Rangkaian equalization, penyesuaian pH, presipitasi logam berat, koagulasi/flokulasi, dan klarifikasi terbukti menurunkan TSS ke 10 mg/L dan Fe ke 0,11 mg/L.
Air buangan blowdown (pelepasan terkendali dari sirkuit air proses untuk mengendalikan kualitas) dari coal prep plant kerap datang sebagai campuran pekat: padatan tersuspensi/Total Suspended Solids (TSS) bisa menembus 1.000–10.000 mg/L (www.yokogawa.com), sarat logam terlarut dari batubara dan bahan proses (Fe, Al, Mn) plus jejak arsenik/tinggalan timbal yang menempel di partikel, dengan pH bisa turun bila ada bahan kimia asam; satu studi melaporkan pH baku masuk ~3,5 (www.isca.in).
Di sisi lain, baku mutu Indonesia (PP No. 22/2021) mengikat: Fe, Mn tipikalnya <0,5–1 mg/L, TSS <50–100 mg/L, pH 6–9 untuk badan air penerima. Bukti lapangan menunjukkan itu bisa dicapai: satu effluent prep plant yang diolah secara kimia mencapai Fe ~0,11 mg/L, Mn <0,01 mg/L, Al <0,01 mg/L, dan TSS 10 mg/L—dibanding TSS awal 1.000 mg/L (www.isca.in).
Solusi Keramik–High-Chrome untuk Pangkas Downtime Slurry Pumping
Karakteristik blowdown dan standar Indonesia
Komposisi blowdown coal prep plant lazimnya didominasi fines batubara dan lempung (TSS 1.000–10.000 mg/L; www.yokogawa.com), dengan logam berat dari batubara/proses (Fe, Al, Mn) serta jejak toksik (mis. Pb, As) yang sering teradsorp di partikel. pH bisa menurun bila ada acidifier atau flocculant; sebuah studi melaporkan pH baku masuk ~3,5 (www.isca.in).
Regulasi Indonesia (PP 22/2021) menuntut logam rendah (Fe, Mn <0,5–1 mg/L), TSS <50–100 mg/L, dan pH 6–9. Studi kasus menunjukkan effluent terolah mencapai Fe ~0,11 mg/L, Mn <0,01 mg/L, Al <0,01 mg/L, dan TSS 10 mg/L (raw TSS 1.000 mg/L; www.isca.in).
Rangkaian unit proses teruji
Konfigurasi pengolahan yang disarankan adalah train kimiawi-berbantuan yang berurutan: equalization/mixing basin, penyesuaian pH dan presipitasi logam, koagulasi/flokulasi, lalu klarifikasi (sedimentasi). Opsi polishing/filtrasi dapat ditambahkan bila perlu (www.chemtreat.com; www.intechopen.com; projects.itrcweb.org).
Equalization dan kontrol pencampuran
Equalization/mixing basin (kolam penyangga untuk meredam fluktuasi debit dan beban) memberi waktu tinggal untuk penyesuaian pH dan homogenisasi dosis. Satu desain di Indonesia menggunakan kolam equalization 960 m³ sebelum injeksi bahan kimia, dengan kontrol pH otomatis menjaga pH baseline stabil, misalnya pH≈6–8 (www.isca.in). Integrasi peralatan pendukung seperti ancillaries pengolahan air dan pengumpan kimia presisi dosing pump mendukung kestabilan dosis dan pH.
Penyesuaian pH dan presipitasi logam berat
Presipitasi adalah metode utama untuk mengeluarkan logam berat terlarut—membentuk endapan yang tidak larut agar bisa dipisahkan (www.chemtreat.com; www.intechopen.com). Reagen alkali—umumnya kapur hidrat Ca(OH)₂ atau kaustik NaOH—menaikkan pH ke zona kelarutan minimum logam, biasanya pH 9–10 untuk Fe, Al, Mn (www.chemtreat.com; projects.itrcweb.org). Kapur lazim dipilih di air tambang karena mencapai pH lebih tinggi dibanding batu kapur (projects.itrcweb.org); soda ash atau Mg(OH)₂ dapat dipakai bila pH ekstrem tidak diperlukan (www.chemtreat.com). Pada pH tinggi, Fe, Al, Mn membentuk endapan hidroksida tak larut (Fe(OH)₃, Al(OH)₃, Mn(OH)₂) yang memulai nukleasi partikel halus (www.intechopen.com).
Koagulasi dan flokulasi
Koagulasi (netralisasi muatan partikel) dan flokulasi (penggabungan menjadi flok besar) mempercepat pengendapan. Koagulan tipikal ialah ferric chloride atau alum; polimer kationik juga lazim (www.watertechnologies.com). Penentuan tipe/dosis dikalibrasi dengan uji gelas (jar test), menargetkan penghilangan TSS >90% dan logam >95% bila dioptimasi (www.watertechnologies.com). Dalam praktik, satu studi menemukan polimer kationik “N8100” pada dosis 5 mg/L (pH dijaga 6–8) memberi hasil TSS sangat baik (www.isca.in). Pemilihan bahan dapat dirujuk pada lini coagulants dan flocculants.
Real-Time Analyzer untuk Stabilkan Kualitas & Naikkan Yield Prep Plant
Klarifikasi gravitasi
Campuran terolah dialirkan ke unit klarifikasi untuk pemisahan padat‑cair secara gravitasi. Desain umum meliputi waktu tinggal 1–3 jam dan laju permukaan (surface overflow rate) sekitar 0,5–1,0 m³/m²·jam untuk flok mineral. Satu sistem menggunakan tiga kolam sedimentasi identik (masing‑masing 675 m³) paralel, menahan padatan ~3 bulan sebelum pembersihan lumpur (www.isca.in). Dengan desain baik, effluent TSS bisa turun <20 mg/L—kasus ini mencapai ~10 mg/L—dan logam berat ikut terangkat bersama sludge (Fe turun hingga 0,11 mg/L; Mn/Al <0,01 mg/L; www.isca.in). Implementasi dapat menggunakan clarifier sesuai kebutuhan kapasitas.
Polishing dan opsi lanjutan
Bila dibutuhkan untuk TSS sangat rendah atau jejak logam residu, filtrasi akhir atau unit DAF (Dissolved Air Flotation, flotasi udara terlarut) dapat menjadi tahap polishing; dalam banyak kasus dengan koagulasi dan pengendapan yang tepat, langkah ini tidak diperlukan. Untuk kebutuhan khusus standar buang, pertukaran ion (ion-exchange) atau adsorpsi (mis. activated carbon) bisa menurunkan jejak logam atau organik lebih lanjut (www.watertechnologies.com). Implementasi dapat mengacu pada DAF, media activated carbon, atau sistem Ion-Exchange sesuai kebutuhan.
Pengelolaan lumpur presipitasi
Lumpur hasil presipitasi (hidroksida logam dan fines batubara) terbentuk dalam jumlah nyata—acuan industri menyebut 300–500 kg lumpur basah per m³ logam yang dipresipitasi (www.chemtreat.com). Rancang jalur pengentalan/pewadahan: pengurasan berkala dari dasar clarifier ke alat dewatering atau bed pengeringan. Dalam studi kolam sedimentasi, desilting dilakukan tiap ~3 bulan dengan yield sekitar 105 m³ padatan mengendap per kolam (www.isca.in).
Panduan operasi untuk operator pabrik
- Pemantauan pH dilakukan kontinu di equalization/reaktor presipitasi. Penyesuaian kapur atau NaOH menjaga pH target 9,0–10,0; penurunan pH mendadak memungkinkan logam terlarut kembali, sehingga alkalinitas mesti terjaga. Pencatatan pH dan alkalinitas residu dilakukan untuk menghindari under/overdosing.
- Dosis kimia dikendalikan proporsional‑debit atau terpicu pH menggunakan pompa kimia; penetapan awal via jar test, lalu operasi dengan kontrol feed‑forward (berdasarkan debit/kekeruhan) dan penyesuaian umpan balik (hasil turbidity/logam). Contoh praktik: beberapa plant mendosis polimer ~10–50 mg/L berdampingan dengan kapur, namun kalibrasi lokal diperlukan. Pencatatan penggunaan bahan kimia (mis. kg kapur/hari) digunakan sebagai metrik efisiensi; satu studi melaporkan biaya polimer ~US$10/hari vs FeCl₃ ~US$119/hari (www.isca.in).
- Operasi klarifier menjaga zona jernih dan tidak mengganggu sludge blanket; aliran masuk dijaga lembut. Kejernihan effluent dipantau (disarankan turbidity meter). Saat volume sludge mencapai batas desain—mis. ketebalan >~0,5 m menurut probe—dijadwalkan desludging; rujukan studi menunjukkan interval ~3 bulan (www.isca.in).
- Monitoring dan kepatuhan dilakukan dengan sampling berkala effluent untuk pH, TSS, dan logam kunci (Fe, Mn, Al, serta parameter lain yang relevan). Untuk kepatuhan, uji laboratorium dilakukan setidaknya mingguan atau sesuai aturan. Target operasional lazim: TSS < 20 mg/L, Fe < 0,5 mg/L, Mn < 0,1 mg/L; studi acuan konsisten mencapai Fe ~0,11 mg/L dengan kimia dan klarifikasi yang tepat (www.isca.in). Seluruh data dicatat untuk tren; kenaikan TSS dapat menandai habisnya koagulan atau gangguan klarifier.
- Pengelolaan limbah dan sludge dilakukan melalui dewatering (mis. centrifuge atau filter press) untuk menurunkan volume. Laju pembentukan sludge dicatat; acuan 0,2–0,5 kg sludge kering per kg logam yang dipresipitasi (www.chemtreat.com). Pembuangan/ pemanfaatan mengikuti regulasi limbah B3; hidroksida logam berat umumnya non‑toksik, namun tetap mengikuti ketentuan B3 setempat.
Kinerja dan hasil yang diharapkan
Saat teroperasi baik, sistem presipitasi/ klarifikasi mampu menghilangkan >90–99% polutan target. Pada pH 9–10, penghilangan Fe dan Al 99%+ lazim terjadi (www.chemtreat.com). Studi rujukan menurunkan TSS blowdown dari ~1.000 menjadi 10 mg/L (99%), turbidity dari 150 ke 3 NTU, dan logam berat dari puluhan/ratusan mg/L di baku masuk menjadi di bawah deteksi di effluent (Fe 0,11; Mn/Al <0,01 mg/L; www.isca.in). Capaian ini mudah memenuhi baku mutu ketat. Metrik kunci untuk operasi harian mencakup TSS dan logam di effluent, laju umpan bahan kimia, serta yield sludge.
Tren ekonomi dan regulasi
Industri batubara bergerak ke arah zero‑liquid‑discharge (ZLD) dan reuse untuk meminimalkan dampak lingkungan. Regulasi baru seperti PP 22/2021 memperketat batas logam dan padatan. Sebagian fasilitas bahkan mendaur ulang blowdown sepenuhnya menggunakan advanced treatment (evaporasi, RO) saat terjadi keterbatasan air—pendekatan yang cenderung semakin mahal (www.chemtreat.com). Tanpa ZLD penuh, integrasi reuse internal (mengembalikan air terklarifikasi ke sirkuit) dapat menekan volume blowdown dan biaya; opsi RO dapat direncanakan melalui platform membrane systems bila diperlukan.
Dewatering Tambang: Submersible vs VTP vs Ponton, Mana Terbaik?
Ringkasan one‑page
Sekuens equalization, penyesuaian pH (dengan kapur), koagulasi/flokulasi kimia, dan klarifikasi akhir—ditopang kontrol pH kontinu dan manajemen sludge—secara konsisten menurunkan TSS dan logam berat blowdown coal prep plant hingga di bawah baku mutu. Capaian tipikal: effluent <20 mg/L TSS dan <0,1–0,5 mg/L logam kunci, sebagaimana dibuktikan oleh studi Indonesia dan pedoman industri (www.isca.in; www.chemtreat.com), sembari melindungi lingkungan dan memenuhi peraturan.
