Flow Meter untuk Air Limbah

Difinisi Air Limbah

Air limbah adalah air yang telah mengalami penurunan kualitas karena pengaruh manusia. Air limbah perkotaan biasanya dialirkan di saluran air kombinasi atau saluran sanitasi, dan diolah di fasilitas pengolahan air limbah atau septic tank. Air limbah yang telah diolah dbuang/dialirkan  ke badan air penerima melalui saluran pengeluaran. Air limbah, terutama limbah perkotaan, dapat tercampur dengan berbagai kotoran seperti feses maupun urin.

Air limbah industri berasal dari sisa dan residu dari suatu proses industri. Air limbah industri dapat dibagi menjadi lima kategori, yaitu: air limbah industri yang memiliki konsentrasi partikel organik rendah, air libah industri dengan konsentrasi partikel organik tinggi, air limbah industri dengan partikel organik berbahaya dan beracun, air limbah industri dengan kandungan zat anorganik tinggi, air limbah industri dengan kandungan zat anorganik rendah, dan air limbah industri dengan kandungan zat anorganik berbahaya dan beracun.Untuk mengetahui banyaknya volume air limbah yang akan diproses dan volume hasil proses pengolahan yang akan di alirkan ke sanitasi dibutuhkan alat hitung volume berupa Flow Meter.

Air Limbah Cair

 

Jenis air Limbah

Air Limbah mempunyai karakter berbeda tergantung jenisnya yang dihasilkan oleh suatu proses. Ada beberapa pengelompokan jenis air limbah yang biasanya dihasilkan yaitu :

  • Air Limbah domestik
    • Air limbah domestik berasal dari kegiatan rumah tangga, terdiri dari dua macam yaitu ”black water” (limbah hitam) yang berasal dari buangan toilet yaitu air seni dan feses; serta ”grey water” (air kelabu) yang berasal dari buangan non – toilet seperti air cucian, wastafel, air mandi, limbah dapur, dll
  • Air Limbah Industri 
    • Air limbah industri berasal dari sisa dan residu dari suatu proses industri. Air limbah industri dapat dibagi menjadi lima kategori, yaitu:
      • Air limbah industri yang memiliki konsentrasi partikel organik rendah
      • Air libah industri dengan konsentrasi partikel organik tinggi
      • Air limbah industri dengan partikel organik berbahaya dan beracun
      • Air limbah industri dengan kandungan zat anorganik tinggi
      • Air limbah industri dengan kandungan zat anorganik rendah
      • Air limbah industri dengan kandungan zat anorganik berbahaya dan beracun.
  • Air Limbah Pertanian
    • Air limbah yang berasal dari kegiatan pertanian dan perikanan seperti air sisa irigasi, air yang tercamput pestisida dan pupuk, air yang mengandung feses hewan air dan sisa makanan hewan air, dll.
  • ‘Lain – Lain’
    • Mencakup Air hujan yang jatuh di atas atap dan pekarangan dan tidak dikumpulkan, Air hujan yang mengalir di jalan raya, lahan parkir, dan infrastruktur lainnya yang biasanya mengalir ke selokan atau saluran drainase lainnya, Air tanah yang mengalami infiltrasi ke saluran pembuangan air, air limbah dari tempat pembuangan sampah akhir, Rekahan hidrolika

Jenis flow meter air limbah

mengingat karakter air limbah yang kotor, mengandung kimia, mengadung padatan dan lainnya dibutuhkan jenis flow meter yang sesuai dengan karakteristik air limbah. Jenis flow meter air limbah yang sangat disarankan adalah jenis flow meter yang tidak mempunyai komponen yang kontak langsung tidak bergerak atau berputar.  Jika ada komponen dari flow meter tersebut berputar akan menyebabkan macet dan pebacaanya eror. karena itu sebaiknya menggunakan jenis flow meter yang menggunakan sensor.

Ada beberapa jenis flow meter yang tidak mempunyai komponen bergerak seperti flow meter ultrasonic,  flow meter vortex, differensial Pressure flow meter dan flowmeter electromagnetic. namun untuk air limbah yang sangat kotor karena banyak partikel padatan seperti banyak kotoran rumput, tapi rafia dan kotorran lain yang bisa menghambata aliran sebaiknya menggunakan electromagnetic atau ultrasonic flow sensor.. dua jenis flow meter punya kelebihan tidak ada komponen yang melintang dan bisa dikatakan tidak mengakibatkan pressure drop dan air limbah mengalir tanpa penghalang.

Pemilihan Spesifikasi Flow Meter Air Limbah

Flow meter yang digunakan untuk limbah cair banyak sekali jenisnya karena kandungan oil, limbah domistic hingga limbah karena proses chemical. Flow meter limbah yang mempunyai base water karena jenis limbah yang bermacam-macam maka pemilihan jenis flow meter air limbah harus disesuaikan dengan penerapan di lapangan.

Ada beberapa point penting dalam menentukan Sepesifikasi flow meter limbah yaitu

  • Kapasitas flow rate dari air limbah yang dideteksi oleh sensor flow meter.
  • Sifat dari air limbah yang tingkat keasaman cukup ekstrim perlu pemilihan bahan flow meter limbah.
  • Kekotoran dari air limbah serta temperature limbah sendiri untuk menentukan jenis flow meter.
  • Pressure aliran air limbah yang menggunakan pompa atau sistem gravitasi.
  • Kandungan air limbah mungkin mengandung getah, lumpur seperti bubur kertas atau kotoran solid lainnya.
  • Lokasi Instalasi flow meter indoor atau out door.
  • Tingkat proteksi ecetrical apakah perlu water proof (karena kemungkinan terendam air) akibat banjir atau jalur pipa di saluran pembuangan air hujan.
  • Jenis Indicator integral atau remote yang pasanganya didalam control room.
  • Jenis koneksi power electric AC atau DC atau dengan battery.
  • Jenis Koneksi body sensor, flange, fitting atau drat.
  • Jenis matrial flow sensor body Carbon steel, cast iron, Stainless steel atau Non Metal.

Flow Meter air limbah biasanya diaplikasikan di area yang kotor dan PH nya ekstrim baik itu asam maupun basah, karena itu hendaknya jenis matrial flow meterair limbah untuk body sensor menggunakan stainless steel atau non metal agar lebih tahan lama dan tidak berkarat. Jika menggunakan stainless steel cukup menggunakan SUS 304 dan untuk non metal dapat juga digunakan PTFE, Teflon, PP atau PVC.

Selain menggunakan flow meter dengan jenis material yang tahan terhadap korosif bisa juga menggunakan jenis flow meter clamp on. Flow meter clamp on ini merupakan jenis flow meter ultrasonic, dimana sensor ultrasonic yang sering di sebut dengan transducer cukop di tempel di permukaan luar pipa dan di clam sehingga dinamai clamp on flow meter.

Flow Meter Air Limbah Jenis Electromagnetic

Flowmeter electromagnetin yang sering disebut magnetic flow meter atau magmeter merupakan jenis flow meter yang cara kerjanya menggunakan hukum faraday. Karena sifat kerjanya seperti itu maka magnetic flow meter hanya bisa kerja pada cairan yang mempunyai konduktifitas pada tingkatan tertentu dan umumnya pada kisaran minimal 20 micro siemens

Electromagnetic Flow Meter Flowmag WMAG30
Electromagnetic Flow Meter Flowmag WMAG30

Flowmeter Air Limbah Jenis Ultrasonic

Ultrasonic flowmeter adalah flow meter yang mempunyai prinsip kerja mengukur kecepatan suatau fluida dengan menggunakan kecepatan glombang suara  ultrasonik ( ultrasound ). Dengan didapatnya kecepatan aliran akan di transmisikan ke transmitter flow ultrasonic  ( Ultrasonic flow transmitter). Ultrasonic Flow transmitter atau flow computer ini akan mengkalkulasi signal ultrasonic yang berupa waktu pengiriman dan penerimaan gelombang ultrasonic.

Flowmeter ultrasonic merupakan salah satu alat ukur fluida yang banyak digunakan pada industri proses seperti Pengolahan air, Pengolahan limbah,  petro kimia, gas dan minyak bumi. Bila dibandingkan dengan alat ukur kecepatan fluida yang lain seperti Turbine, vortex, electromagnetic, mempunyai beberapa kelebihan antara lain: tidak menimbulkan penurunan tekanan, biaya perawatan murah, akurasi  cukup memadai dan bisa digunakan untuk pipa berukuran besar.

Jenis Instalasi Flowmeter Ultrasonic

  • Portable Ultrasonic flow meter
  • Clamp on fix ultrasonic flow meter
  • In Line Ultrasonic Flow Meter
  • Insertion Ultrasonic Flow Meter
  • Open Channel Ultrasonic Flow Meter

In Line ultrasonic flow Sensor ( Spole piece )

Tipe ini memiliki bagian pipa tersendiri yang dipasang secara inline dengan pipa saluran fluida. Kelebihan tipe ini adalah akurasinya yang lebih tinggi serta hanya memerlukan maintenance  yang minimal.

Kekurangannya, flow meter tipe ini membutuhkan biaya cukup besar jika pipa yang akan menjadi saluran berukuran besar.  Selain itu, pemasangannya perlu menghentikan aliran terlebih dahulu, dan jika sudah terpasang, maka akan rumit untuk memindahkannya ke tempat lain.

Inline Ultrasonic flow meter
Inline Ultrasonic flow meter

Insertion Ultrasonic flow sensor

Cara instalasi insertion ultrasonic  flow meter cukup dengan melubangi pipa dan memasang fitting  untuk dudukan ultrasonic flow sensor (transducer). Selanjutnya trasnducer dimasukan kedalam pipa guna mendeteksi kecepatan aliran air dalam pipa yang dihubungkan dengan converter atau flow transmitter.

Clamp on Ultrasonic flow sensor

Flow meter clamp on ultrasonic adalah jenis flowmeter yang cara instalasinya tanpa harus memotong atau melubangi pipa.  Namun sensor ultrasonic atau transducer cukup ditempel dipermukaan luar pipa dan di clamp. Sehingga pada saat installasi aliran dalam pipa tidak harus berhenti atau pompa tidak perlu mati atau valve tidak perlu ditutup.

Flowma flowmasonic WUF 620 Clamp On Ultrasonic Flow Meter
Flowma flowmasonic WUF 620 Clamp On Ultrasonic Flow Meter

Pengukuran flow rate dengan menggunakan ultrasonic flow meter melibatkan beberapa bagian peralatan sesuai dengan fungsi dan tujuannya. Komponen tersebut berupa alat pengirim (transmitter) dan penerima (receiver) untuk frekuensi akustik.

Pada elemen pengirim, transducer berfungsi mengubah tegangan listrik frekuensi tinggi menjadi getaran kristal (akustik).  Sedangakan pada elemen penerima, transducer mengubah getaran kristal (akustik) menjadi sinyal listrik.

Jenis flowmeter clamp on ultrasonic ini ini bisa dipasang pada semua jenis material pipa dan semua jenis liquid dengan tingkat maksimal campuran solid hingga 15%. Selain itu flow meter clamp on ultrasonic bisa mengukur flow rate dari cairan pada pipa dengan ukuran dari DN15 hingga DN200 atau lebih tergantung pada jenis transducernya.

Jenis flow meter clamp on ini cukup mewakili guna memenuhi kebutuhan jika digunakan pada pipa dengan size besar. Jika kita bandingkan dengan sistem inline flow meter, ketika di aplikasikan pada diameter pipa yang besar mempunyai selisih harga yang jauh lebih murah. Sebagi ilustrasi jika kita memasang flow meter electromagnetic yang inline pada pipa dengan diameter 36 inchi maka biaya installasi flow meter tersebut dengan memotong pipa serta mengelas flange mungkin akan didapatkan harga ultrasonic flow meter 1 set.

Karena sifatnya clamp on artinya tidak memotong pipa maupun melubangi pipa, maka instalasi clamp on ultrasonic flow meter membutuhkan waktu jauh lebih cepat dengan biaya instalasi jauh lebih murah. Dan karena sifatnya clamp on dimana sensor atau transducer ultrasonic flow meter tidak contact langsung dengan cairan maka, cukup aman untuk persoalan keganasan dari cairan terutama untuk cairan yang korosif dengan tingkat keasaman yang ekstrim.

Pada banyak aplikasi flow meter yang dipasang di jalur pembuangan limbah yang tidak menggunakan pompa atau hanya mengandalkan gravitasi sering muncul persoalan akurasi nilai pengukuran flow rate dan totalizer. Karena itu untuk menyiasati hal ini bisa dilakukan dengan modifikasi installasi flow meter pada pipa keluaran maupun masukan, agar akurasi pengukuran oleh sensor flow meter sekecil mungkin errornya.

Keuntungan penggunaan  Flowmeter Clamp on ultrasonic :

  •  Tidak ada penghalang di lintasan aliran, sehingga tidak ada pressure drop.
  • Tidak ada part bergerak (moving parts), sehingga tidak ada bagian parts yang aus yang menyebabkan maintenance cost rendah.
  • Model multi sensor mempunyai ketelitian lebih tinggi
  • Dapat digunakan untuk mengukur flow fluida yang korosif dan slurry.
  • Tersedia bbebrapa jenis sensor yang dapat mengukur dimeter pipa dari size DN15 – DN6000
  • Jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 4 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.
  •  Biaya instalasi sangat murah apalagi jika di instal pada pipa besar
  • Tidak perlu menghentikan proses aliran dalam pipa atau tidak perlu mematikan pompa
  • Dioperasikan pada semua jenis material pipa ( carbon steel, PVC, HDPE, SUS , dll ) dan semua jenis cairan homogen
  • Bisa di operasikan pada air limbah dan air kotor dengan maksimal solid partikel 12%
  • Dapat dipasang pada pada aliran dengan low flow velocity hingga 0.03 m/s
  • Mempunyai akurasi lumayan baik 1% – 2%
  • Pada additional tersedia eksternal data logger dengan menggunakan SD card
  • Tersedia analaog ouput 4-20mA,Pulse, relay, dan communication RS485
  • Tersedia sensor dengan class IP68 ( water proof)

Cara Instalasi Flow Meter Clamp on Ultrasonoic

Dari sedikit bahasan diatas  flow meter clamp on ultrasonic di hadirkan bagi mereka yang selama ini memiliki kendala di lapangan seperti :

  • Tidak bisa dihentikanya proses produksi karena flow meter harus di kaliberasi ulang, di service atau di install baru.
  • Merasa keberatan terhadap mahalnya harga flow meter jenis inline untuk ukuran pipa yang besar.
  • Kesulitan mencari flow meter degan material tertentu seperti material yang harus tahan terhadap korosi atau abrasif seperti yang diaplikasikan pada cairan kimia
  • Kesulitan melakukan maintenace karena biaya maintenancenya terlalu mahal
  • dan lain lain sesuai dengan kesulitan di lapangan.

Langkah-langkah instalasi flow meter ultrasonic sangat simple dan mudah terutama untuk jenis clamp on installation. Jenis clamp on ini bisa diinstal pada berbagai jenis material dan ukuran dimeter pipa. Langkah penting dalam instalasi yang perlu diperhatikan adalah data-data pipa dan cairan.

Selain itu juga posisi titik dimana transducer clamp on ultrasonic di pasang harus di perhatikan terutama jarak up stream atau down steram. Lihat manual operasional dan ikuti standart yang ditetapkan oleh manufacture. Untuk instalasi di out door sebaiknya transducer ultrasonic dilindungi bracket guna menghindari perubahan posisi yang berakibat pada hasil pembacaan.

Sebelum melakukan instalasi sebaiknya dapatkan data-data dari diameter pipa, jenis material pipa, tebal pipa, jenis transducer dan lainnya. Masukan data tersebut sesuai dengan kondisi yang sebenarnya.

Point penting dalam pemasangan flow meter flowmasonic WUF 500 adalah posisi penempatan transducer pada pipa dengan menghindari adanya kemungkinan udara pada aliran (turbulen). Maksud dari iniagar flow meter dapat membaca aliran dengan akurasi yang telah ditentukan.

Flow meter jenis clamp on ada yang diinstall secara permanen dan ada yang digunakan secara portable. Ini banyak digunakan untuk pengetesan aliran dalam pipa untuk menegtahi kapasitas aliran.  Clamp on ultrasonic flow meter bisa dipasang pada segala jenis material pipa maupun untuk berbagai ukuran diameter pipa. Ukuran diameter pipa yang bisa dipasang jenis flowmeter ini  dari ukuran terkecil 1/2″ hingga 200″.

Berikut adalah langkah – langkah pemasangan/Instalasi  Clamp on 

  • Sebelum melakukan pemasangan flow meter, pastikan kelengkapan flow meter ultrasonic yang kita beli. Untuk transit time ultrasonic terdiri dari  3 komponan utama yaitu
    • 1 set Ultrasonic flow transmitter
    • 1 set transducer untuk single path
    • 1 set cable transducer
    • Accesorries :
      • 1 set clamp on bracket  ( disesuaikan dengan diameter pipa )
      • 1 set bracket transducer
      • 1 sachet ultrasonic gel compound
      • 1 panel box include komponen panel
      • manual operasional dan quck guide instalation rudi
  • Tentukan  lokasi pipa yang dipasang transducer, ikuti  persyaratan jarak upstream dan down stream dan pastikan aliran laminer.
    • Hindari posisi dimana not full fill pipe
    • Hindari pemasangan pada arah top to bottom
  • Sebelum melakukan pemasangan flow meter, pastikan kelengkapan flow meter ultrasonic yang kita beli. Untuk transit time ultrasonic terdiri dari 3 komponan utama yaitu 1 set transducer, cable dan 1 unit ultrasonic transmitter.  Sedangkan accesorie lain yang dibutuhkan saat instalasi adalah transducer bracket, clamp on dan ultrasonic gel.
  • Tentukan  lokasi pipa yang dipasang transducer, ikuti  persyaratan jarak upstream dan down stream dan pastikan aliran laminer.
  • Tentukan jenis instalasi transducer yaitu Type  Z ( berseberangan ), Type V ( sejajar ).
  • Ukur Diameter Luar dan tebal pipa setelah itu masukan parameter tersebut pada ultrasonic transmitter
  • Masukan jenis material pipa, jenis liner , jenis cairan dan tandai jarak trasnducer.
  • Siapkan pembersih permukaan pipa, seperti amplas dan bersihkan permukaannya yang dipasang transducer
  • Pemasangan transducer dilakukan dengan pengikatan clamp .
  • Lakukan setting pada unit pengukuran sesuai dengan yang kita inginkan yaitu satuan velocity, flow rate  dan satuan totalizer (volume). Satuan unit bisa kita pilih ke satuan liter, m3, galon, barrel dll serta satuan waktu seperti menit, jam, detik dan hari.
  • Selanjutnya adalah menyeting cut off dan damping yang di ikuti dengan mereset flow rate dan totalizer.
  • Flow meter juga dilengkapi dengan data logger bisa disetting sistem penyimpanan riwayat data perwaktu tertentu.
  • Bagi yang membutuhkan analog out put sebaiknya disetel juga ke 4-20 mA dan dilakukan pengecekan ampere atau volt nya.
  • Untuk mengetahui kwalitas dari aliran sebaiknya dilakukan pengecekan kekuatan signal . Jika signal kurang bagus hendkanya dilakukan pengecekan ulang paramete diameter, tebal, jenis pipa dan jenis cairan.
  • Setelah semua dicek setting dari satuan pembacaan, output analog bisa dilanjutkan dengan memasang trasnmitter pada panel dan cable conduite. Cable harus terjaga dari cuaca dan kerusakan lainnya serta memasang bracket transducer agar posisi transducer tidak mudah berubah.
  • Dan jangan lupa, semua langkah diatas dilakukan pada kondisi aliran dalam pipa harus berhenti tidak bolah ada aliran. Untuk mengetahui normal tidaknya signal sebaiknya dibaca manual operasional dimana standartnya disesuaikan dengan persyaratan dari manufacture

Flow Meter Open Channel

Open channel flow meter digunakan pada aliran saluran terbuka menggambarkan kasus di mana cairan yang mengalir memiliki permukaan atas yang terbuka ke udara; penampang aliran hanya ditentukan oleh bentuk saluran di sisi bawah, dan bervariasi tergantung pada kedalaman cairan di saluran. Teknik yang sesuai untuk penampang aliran tetap dalam pipa tidak berguna dalam saluran terbuka. Mengukur aliran di saluran air merupakan aplikasi aliran saluran terbuka yang penting; instalasi semacam itu dikenal sebagai pengukur debit air.

Flow meter ultrasonic untuk aliran gravitasi
Flow meter ultrasonic untuk aliran pipa sewer

Portable Ultrasonic Flow Meter

Ada Jenis Flow Meter Ultrasonic yang sering digunakan pada proses pengolahan Limbah yaitu flow meter yang bisanya untuk mnegecek aliran secara portable dan tidak di pasang permanen yaitu flow meter portable ultrasonic.

Flow meter Portable ultrasonicmerupakan flow meter yang digunak untuk mengetahui besarnya aliran air atau debit air dalam pipa. Pengoprasian flow meter ini  mudah dan bisa dibawa ke mana-mana karena ringkas dan ringan.   Flow meter jenis portable mulai dikenal saat dikenalkanya penggunaan ultrasonic pada  flow meter dan dikenal dengan  portabel ultrasonic flow meter.

Flow meter portable mulai terkenal saat dikenalkanya flowmeter ultrasonic dimana cara penggunaan dan instalasinya cukup mudah , cepat dan ringan. Untuk instalasi ultrasonic sensor  menggunakan jenis clamp on dimana sensor atau sering disebut dengan transducer ultrasonic cukup diclamp pada permukaan luar pipa. Karena proses insatlasi tanpa memotong atau melubangi pipa maka biaya instalasi flow meter clamp on sangat murah dan cepat.

Cara instalasi flow meter portable untuk liquid menggunakan jenis instalasi clamp on, dimana transducer ultrasonic cukup diclamp pada permukaan pipa. Karena proses instalasinya tanpa memotong atau melubangi pipa maka instalasi dari flow meter portabel sangat murah dan cepat.

Untuk jenis flow meter portable biasanya dilengkapi dengan data logger internal maupun external dan power biasanya menggunakan battery yang bisa di charge. Battery ini biasanya mampu bekerja pada waktu cukup lama diatas 5 jam. Flowmeter jenis portable ini bisa digunakan untuk mengukur semua jenis cairan yang homogen dimana jika terdapat particle solid tidak lebih dari 5%. Berikut ini keunggulan dari portable ultrasonic flow meter.

Flow meter Portable ultrasonic pada umumnya terdiri dari 3 bagian yaitu portable flow transmitter,transducer dan cable transducer ke transmitter. Sedangkan accesories yang harus tersedia adalah clamp, bracket, battery charger, meteran, coustic gel . Untuk memudahkan dibawah kemana mana sebaiknya dilengkapi dengan casing , tas atau kooper yang compact dan ringan

Flow meter Portable liquid harus bisa digunakan pada semua jenis material pipa seperti pipa carbon steel, stainless steel, pipa HDPE, Pipa PVC dan lainya. Flow meter portable harus bisa digunakan pada berbagai ukuran diameter pipa dari DN15 sd DN6000 tergantung pada uuran transducernya.

 

Other Articles

Share
%d bloggers like this: