Home / Wastewater treatment / Cara Kerja Primary Clarifier dalam Mengurangi Suspended Solid

Wastewater treatment

Cara Kerja Primary Clarifier dalam Mengurangi Suspended Solid

February 9, 2026

Cara Kerja Primary Clarifier dalam Mengurangi Suspended Solid (TSS) pada Sistem IPAL

Dalam sistem pengolahan air limbah (IPAL), keberhasilan proses tidak hanya ditentukan oleh teknologi biologis seperti aerobic atau anaerobic treatment, tetapi juga sangat dipengaruhi oleh unit pretreatment dan pengendapan awal. Salah satu unit penting yang sering menjadi “penyelamat” performa IPAL adalah Primary Clarifier.

Primary clarifier berfungsi untuk menurunkan beban padatan tersuspensi (TSS / Total Suspended Solid) sebelum air limbah masuk ke proses biologis. Dengan kata lain, primary clarifier adalah tahap awal yang bekerja secara fisik untuk memisahkan partikel padat, lumpur, dan material mengendap agar proses berikutnya lebih ringan, stabil, dan hemat biaya operasional. Kami akan membahas secara lengkap cara kerja primary clarifier dalam mengurangi suspended solid (TSS), termasuk fungsi, prinsip kerja, komponen, dan tips optimasinya.

Apa Itu Primary Clarifier?

Primary clarifier adalah unit pengendap (sedimentation tank) yang digunakan pada tahap awal pengolahan air limbah untuk memisahkan:

Padatan tersuspensi (TSS)
Partikel organik dan anorganik yang bisa mengendap
Lumpur primer (primary sludge)
Material ringan yang mengapung (scum/foam/grease)

Primary clarifier umumnya ditempatkan setelah proses:

Screening (bar screen / rotary screen)
Grit chamber (opsional)
Equalization tank (opsional)
Coagulation-flocculation (jika diperlukan)

Tujuan utamanya adalah menurunkan beban ke unit berikutnya seperti:

Aeration tank (activated sludge)
MBBR
SBR
Anaerobic reactor (UASB/EGSB)
Secondary clarifier

Apa Itu TSS (Total Suspended Solid) dan Mengapa Harus Dikurangi?

TSS (Total Suspended Solid) adalah total padatan tersuspensi dalam air limbah yang tidak larut dan bisa berupa:

Lumpur halus
Serat dan partikel organik
Sisa makanan
Tanah/pasir halus
Partikel proses produksi (industri)
Material mikro seperti flok kecil

TSS yang tinggi dapat menyebabkan banyak masalah serius pada IPAL, seperti:

Beban organik meningkat (BOD/COD ikut naik)
Aeration tank cepat overload
Difuser aerasi cepat kotor/tersumbat
Pompa dan pipa cepat aus
Secondary clarifier sering “carry over”
Effluent akhir keruh dan gagal baku mutu

Karena itu, primary clarifier menjadi solusi penting untuk “mengurangi beban kerja” unit biologis.

Cara Kerja Primary Clarifier dalam Mengurangi Suspended Solid (TSS)

Cara kerja primary clarifier pada dasarnya mengandalkan proses fisik berupa sedimentasi gravitasi, yaitu pemisahan padatan dari air dengan memanfaatkan perbedaan berat jenis.

Berikut penjelasan alur kerjanya:

1) Air Limbah Masuk ke Zona Inlet (Inlet Zone)

Air limbah dari proses sebelumnya masuk ke primary clarifier melalui pipa inlet atau saluran masuk. Di area ini biasanya terdapat inlet baffle atau perangkat pembagi aliran agar:

Aliran tidak turbulen
Distribusi air merata
Padatan bisa mulai “tenang” untuk mengendap

Jika aliran terlalu deras dan turbulen, partikel TSS akan tetap melayang dan sulit mengendap.

2) Terjadi Proses Pengendapan (Settling Zone)

Setelah melewati inlet zone, air bergerak perlahan menuju area utama pengendapan.

Pada tahap ini:

Partikel padat yang lebih berat dari air akan turun ke dasar
Partikel yang lebih ringan akan mengapung di permukaan (scum)
Air yang lebih jernih berada di bagian atas

Prinsip utama pengurangan TSS adalah membuat kecepatan aliran cukup rendah sehingga padatan memiliki waktu untuk mengendap.

Semakin stabil aliran dan semakin baik desain clarifier, maka semakin tinggi efisiensi penurunan TSS.

3) Padatan Mengendap Menjadi Primary Sludge (Zona Bottom)

Padatan yang mengendap di dasar akan membentuk primary sludge.

Primary sludge biasanya mengandung:

Padatan organik tinggi
Material lumpur yang mudah membusuk jika dibiarkan
Beban BOD/COD yang cukup besar

Karena itu, sludge harus segera dikumpulkan dan dipompa keluar menuju unit:

sludge holding tank
thickener
dewatering (filter press / screw press / belt press)
anaerobic digester (opsional)

4) Scraper Mengumpulkan Lumpur ke Hopper (Sludge Collection)

Pada clarifier tipe mekanik, terdapat scraper atau sludge collector yang berputar perlahan untuk mendorong lumpur menuju sludge hopper (titik kumpul lumpur).

Fungsi scraper ini sangat penting karena:

mencegah lumpur menumpuk terlalu lama
menghindari pembusukan di dasar tangki
menjaga kualitas air keluar tetap stabil

Jika scraper tidak bekerja baik, TSS bisa naik kembali karena sludge teraduk dan ikut terbawa keluar.

5) Pengangkatan Scum/Grease (Permukaan Clarifier)

Selain padatan yang mengendap, primary clarifier juga menangani material yang mengapung seperti:

minyak dan lemak (FOG)
busa
scum
material ringan

Material ini biasanya dikumpulkan oleh scum skimmer lalu dibuang ke penampungan khusus.

Penghilangan scum ini penting karena minyak dan lemak bisa mengganggu proses biologis dan menurunkan efisiensi aerasi.

6) Air Jernih Keluar Melalui Weir (Outlet Zone)

Setelah TSS turun, air jernih di bagian atas keluar melalui sistem overflow (weir) menuju unit berikutnya.

Agar TSS tidak ikut terbawa, desain outlet clarifier biasanya menggunakan:

V-notch weir
launder channel
outlet baffle

Tujuannya adalah menjaga aliran keluar stabil dan tidak menyeret partikel halus.

Efisiensi Primary Clarifier dalam Menurunkan TSS

Efisiensi primary clarifier tergantung desain dan kondisi operasi, namun secara umum mampu menurunkan:

TSS: ± 50% – 70%
BOD: ± 25% – 40% (karena BOD banyak menempel pada padatan)

Artinya, primary clarifier tidak hanya menurunkan TSS, tetapi juga membantu mengurangi beban organik ke proses biologis sehingga IPAL lebih stabil.

Komponen Utama Primary Clarifier

Agar performa primary clarifier optimal, berikut komponen yang biasanya ada:

Inlet pipe / inlet channel
Inlet baffle (penahan turbulensi)
Settling zone (zona pengendapan)
Sludge hopper (penampung lumpur)
Scraper mechanism (pengumpul lumpur)
Scum skimmer (pengumpul scum)
Weir (overflow outlet)
Launder (saluran keluar)
Sludge pump (pompa lumpur)

Jenis-Jenis Primary Clarifier yang Umum Digunakan

Primary clarifier memiliki beberapa desain, tergantung kapasitas dan kebutuhan:

1. Circular Primary Clarifier (Bulat)

Umum di IPAL kapasitas besar
Memakai scraper berputar
Stabil dan efisien

2. Rectangular Primary Clarifier (Persegi Panjang)

Umum di instalasi industri
Aliran lebih linear
Mudah dikombinasikan dengan unit lain

3. Lamella Clarifier (Plate Settler)

Memakai plate miring untuk memperbesar area pengendapan
Cocok untuk lahan terbatas
Efisiensi tinggi untuk partikel halus

Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Primary Clarifier

Berikut beberapa faktor penting yang menentukan keberhasilan primary clarifier dalam mengurangi TSS:

1) Hydraulic Retention Time (HRT)

Semakin cukup waktu tinggal, semakin baik proses pengendapan.

2) Surface Overflow Rate (SOR)

SOR terlalu tinggi membuat air keluar terlalu cepat sehingga padatan ikut terbawa.

3) Kondisi Aliran (Turbulensi)

Turbulensi tinggi akan menghambat settling dan meningkatkan TSS effluent.

4) Konsentrasi dan Ukuran Partikel

Partikel besar mudah mengendap, sedangkan partikel halus lebih sulit sehingga kadang membutuhkan koagulasi-flokulasi.

5) Penumpukan Sludge

Jika sludge tidak dibuang rutin, bisa terjadi:

sludge rising (lumpur naik)
septic condition (pembusukan)
TSS effluent meningkat

Tips Optimasi Primary Clarifier agar TSS Turun Maksimal

Agar primary clarifier bekerja optimal dan tidak membuat efluent keruh, berikut tips yang bisa diterapkan:

✅ Pastikan distribusi inlet merata dan tidak turbulen
✅ Buang primary sludge secara rutin (jangan menumpuk)
✅ Pastikan scraper dan skimmer berfungsi normal
✅ Periksa overflow weir agar tidak tersumbat atau tidak rata
✅ Jika TSS halus sulit turun, gunakan coagulant & flocculant sebelum clarifier
✅ Lakukan pembersihan periodik untuk mencegah endapan keras
✅ Pantau parameter TSS influent dan effluent setiap hari/mingguan

Masalah Umum pada Primary Clarifier dan Penyebabnya

Berikut masalah yang sering terjadi dan penyebabnya:

Primary Clarifier Overflow Keruh

Penyebab:

Debit terlalu tinggi (shock flow)
Turbulensi di inlet
Sludge teraduk karena scraper bermasalah

TSS Turun Sebentar Lalu Naik Lagi

Penyebab:

Sludge tidak dibuang rutin
Terjadi pembusukan dan sludge rising

Banyak Minyak/Lemak Lolos

Penyebab:

Tidak ada grease trap di hulu
Scum skimmer tidak bekerja maksimal

Kesimpulan: Primary clarifier adalah unit pengendapan awal dalam IPAL yang bekerja dengan prinsip sedimentasi gravitasi untuk mengurangi suspended solid (TSS). Dengan mengendapkan padatan menjadi primary sludge dan mengangkat scum di permukaan, primary clarifier mampu menurunkan TSS secara signifikan dan membantu menjaga stabilitas proses biologis berikutnya.

Jika primary clarifier didesain dan dioperasikan dengan benar, sistem IPAL akan menjadi lebih hemat biaya, lebih stabil, dan hasil efluen lebih jernih.

Konsultasi Desain & Upgrade Primary Clarifier untuk IPAL Anda

Sedang mengalami masalah efluent keruh, TSS tinggi, clarifier overflow, atau beban aerasi terlalu berat?

✅ Konsultasi GRATIS evaluasi IPAL dan beban TSS
✅ Rekomendasi desain Primary Clarifier / Lamella Clarifier sesuai kapasitas
✅ Perhitungan dimensi, debit, SOR, dan sistem sludge removal
✅ Pengadaan peralatan: scraper, skimmer, pompa sludge, panel kontrol

📌 Hubungi tim kami sekarang untuk solusi Primary Clarifier yang efektif dan penawaran terbaik!