Post on 20-Feb-2016
description
4.3.2 PRASEDIMENTASI
a) Zona Pengendapan
Dengan pertimbangan unit produksi efisien, ditentukan Q modul setiap unit adalah 25
L/detik = 0,025 m3/detik.
Q modul = 25 L/dtk = 0,025 m3/dtk
% removal = 80%
Good Performance = 2,5 (t/td)
Asumsi Vo = 60 m3/m2/hari x 1hari
(24 x60 x 60 )detik = 6,94.10-4 m/dtk
T = 27 0C jadi = 0,0000008039
Luas Zona Pengendapan (A)t/td = Vo
(QA
)
A = QxtVoxtd =
0,025 x2,56,94 x10−4
= 90 m2
Dimensi Panjang (P), Lebar (L), dan Tinggi (H)
Lebar Bak Pengendapan
Asumsi P : L = 4 : 1
A = P x L
90 m2 = 4L x L
90 m2 = 4L2
22,5 m2 = L2
√22,5m2 = L
4,7 = L L5 m
Panjang Bak Pengendapan
P = 4L
P = 4 x 5 m
P = 20 m
Tinggi Bak Pengendapan
H = 112 x P0,8
= 112 x 200,8
= 0,9 m H = 1 m
Jadi dimensi bak pengendapan adalah P = 20 m, L = 5 m, dan H = 1 m
Cek Bilangan Reynold
Td = H
(QA
) = HxAQ =
1x 900,025 = 3600 dtk
Vh = 0,0255x 1 = 0,005 m/dtk
R = BxH
B+(2H) = 5x 1
5+(2 x1) = 0,71 m
Cek NRe
Nre = VhxR❑ = 0,005x 0,71
0,8039 x 10−6 = 444,26< 2000 (Ok)
Cek NFr
Vh = Q
BxH = 0,255x 1 = 0,005m/dtk
NFr= Vh2
gxR= 0,0052
9,81x 0,71 = 3,56x 10-6< 10-5 (Ok)
Cek Kecepatan Penggerusan
Vsc = √ 8x xgx ( ρs−ρw ) xNFrαxρw
= (8 x0,05 x9,81 x (2,65−0,996 ) x5,31 x10−7
0,03 x 0,996
)0.5
= 0,01 m/dtk
= 0,01< 0,00562 (Vsc < Vh)
(terjadi penggerusan)
b) Sludge Zone
Q = 0,025 m3/dtk
B = 5 m
Vs = 0,00305 m/dtk
Volume Lumpur
Konsentrasi Ps = 280 NTU x 0,0013 kg/m3 = 0,364 kg/m3
Berat jenis sludge (ρ) = 2,5 kg/L
% Removal = 80%
Asumsi kadar lumpur = 8%
Ketinggian lumpur = 50 cm = 0,5 m
Freeboard antara lumpur dengan zona inlet 50%H = 50%.2 m
= 1 m
Lumpur yang diendapkan = 80% x 0,364 kg/m3
= 0,2912 kg/m3
Lumpur yang dimasukkan di bak pengendapan
= 0,00305 m3/dtk x 0,2912 kg/m3
= 0,007 kg/dtk
Lumpur yang dihasilkan per hari/bak = 0,007 kg/dtk x 86400dtk
1hari
= 628,99kg/hari
Volume lumpur/hari/bak = Lumpuryangdihasilkan(% lumpur ) x( ρlumpur)
= 628,99 kg/hari
(0,08 ) x(2,5kg/L)
= 62899,2000L/hari
= 62,89m3/hari
Dimensi Ruang Lumpur Untuk Bak Pengendapan
Dimensi ruang lumpur menggunakan limas terpancung
A1 = luas alas
A2 = luas bawah
Asumsi A2 = 20% A1
Asumsi H = 1 m
Luas Ruang lumpur = 1/3 H x (A1 + A2 + (A1 x A2)1/2)
62,90 m3/hari = 1/3 x 1 m x (A2 x 0,2A2 + (A2 x 0,2A2)1/2)
62,90 m3/hari= 1/3 m x (1,647 A2)
62,90 m3/hari = 0,549 m A2
A2 = 62,90m3/hari
0,549m = 114,57m2 120 m2
A2 = P x L
120 m2= P x 5
P = 24 m
A1 = 20% x A2
= 20% x 120 m2
= 24 m2
A1 = P :L= 4 : 1
24 = 4L x L
4 = 4L2
6 = L2
L = 2,44 m
P = 4 x 2,44
P = 9,79
Pengurasan Lumpur
Pengurasan dilakukan setiap 24 Jam untuk Bak Pengendapan
Pipa Pengurasan
Q = 0,025 m3/dtk
V = 1m/dtk
Luas Pipa Pengurasan
A = 1QV =
0,025m3/dtk1m /dtk = 0,025 m2
Diameter
A = 14 πd2
d = √ 4 xAπ
= √ 4 x 0,0253,14
= 0,18 m 200 mm
Q Pengurasan
Q = A x V
= 14 πd2 x V
= 14 x 3,14 x (0,22)m2 x 1 m/dtk
= 0,03 m3/dtk
Lama Waktu 1x Pengurasan
T = VbaklumpurQPengurasan =
62,89m30,03m3/dtk = 2003,16 detik 33,38 menit
c) Zona Inlet
Q modul = 0,025 m3/dtk
V = 0,4 m/dtk
Dimensi Inlet
A = QV =
0,025m3/dtk0,4m /dtk = 0,0625 m2
Lebar Inlet
Asumsi P = 2L
A = P x L
0,0625 m2= 2L x L
0,0625 m2= 2L2
L = √ 0,0625m 22
= 0,18 m = 0,2 m
P a njang Inlet
P = 2L = 2 x 0,2 m = 0,4 m
Keliling Basah
R = PxL
2L+P = 0,4 x 0,2
2 (0,2 )+0,4 = 0,1 m
Slope Inlet
Q = 1/n x R2/3 x S1/2
0,025 m3/dtk = 1/0,015 x 0,12/3mx S1/2
S = 3,07 x 10-6
Check V
Q = 1/n x R2/3 x S1/2
V x A = 1/n x R2/3 x S1/2
V = 1nx R
23 xS
12
A
= 1
0,015x0,15
23 x (3,07 x10−6)
12
0,0625 = 0,4m/dtk (Ok)
Panjang Inlet = 10% x P Settling Zone
= 10% x 20 m
= 2 m
Lebar Inlet Zone = Lebar Settling Zone = 5 m
Tinggi Inlet Zone = Tinggi Settling Zone = 1 m
Perforated Wall
Luas Lubang (A) = 14 πd2
= 14 3,14 x (0,1)2
= 0,01 m2
Kecepatan Aliran Lubang (v) = ¼ Vinlet
= ¼ x 0,4 m/dtk
= 0,1 m/dtk
Q lubang = A lubang x V lubang
= 0,01 m2 x 0,1 m/dtk
= 0,001m3/dtk
Banyak Lubang = Qbak
Qlubang = Qbak
Qlubang = 0,025m3/dtk0,001
= 31,85 lubang 32 lubang
Direncanakan 32 lubang tersusun secara
Vertikal sebanyak = 4 lubang
Horizontal sebanyak = 8 lubang
Jarak antar lubang horizontal
P lubang = (n + 1) x b + (n x t)
2 m = (8 + 1) x b + (8 x 0,1)
2 m = 9 b + 0,8
9 b = 2 m – 0,8
9 b= 1,2
b = 0,13 m 0,2 m
Jarak antar lubang vertikal
h lubang = (n + 1) x b x (n x t)
1 m = (4 + 1) x b x (4 x 0,1)
1 m = 5 b x 0,4
5 b = 1 m – 0,4
5 b = 0,6
b = 0,12 m
d) Outlet Zone
Type V Notch
Q = 0,025 m3/dtk
L = 5 m
H = 1 m
Vs = 0,00305 m/dtk
Jumlah Gutter yang Digunakan
QmodulnxL < 5 x h x Vs
0,025m3/dtknx 5m
< 5 x 1 x 0,00305
5 n x 0,01525< 0,025
0,076 n < 0,025
N >0,32 = 1
Jadi digunakan 1 gutter dengan 2 pelimpah
Dimensi V Notch
Asumsi h air di V Notch = 5 cm = 0,05 m
Freeboard = 50% x 0,05 m = 0,025 m
H total = 0,05 m + 0,025 m = 0,075 m
Lebar pintu V Notch = 2 x H total
= 2 x 0,075
= 0,15 m
Q tiap V Notch = LebarVNotchX (HTotal)1,5
8
= 0,15 X (0,075)1,5
8
= 3,85 x 10-4 m3/dtk
Jumlah V Notch = QmodulQVNotch = 0,025m3/dtk
3,85x 10−4m3/dtk
= 64,9 buah = 68 buah
Jumlah V Notch /Gutter = 68/2 buah = 34 buah
Jumlah V Notch/ tiap sisi = 34/2 = 17 buah
Pelimpah sisi kanan = 8,5 buah
Pelimpah sisi kiri = 8,5 buah
Dimensi Gutter
Asumsi jarak antar V Notch = 15 cm = 0,15 m
Jarak Vnotch dari tepi = ½ x Jarak antar Vnotch
= ½ x 0,15 m = 0,075 m
Q tiap Gutter = Qmodul
n = 0,025
2 = 0,0125 m3/dtk
Panjang Gutter = (Vnotch x L Vnotch) + (Vnotch x jarak tiap
Vnotch
= (8,5 x 0,15 m) + (8,5 x 0,15 m)
= 2,55 m = 3 m
Q tiap Gutter = 0,0125 m3/dtk
= 0,0125 m3/dtk x 35,3147 cfs
= 0,44 cfs
Untuk 1 Gutter :
Q Gutter = 2,49 x Bp x Ho3/2
Keterangan :
Bp = lebar Gutter (ft) = 1,5 Ho
Ho = tinggi air dalam Gutter
Hp = tinggi Gutter
Maka :0,44 cfs = 2,49 x Bp x Ho3/2
0,44 cfs = 2,49 x 1,5 Ho x Ho3/2
0,44 cfs = 3,735 x Ho5/2
Ho5/2 = 0,377
Ho = 0,67 ft
= 0,67 x 0,3048 m
= 0,20 m
Lebar Gutter (Lp) = 1,5Ho
= 1,5 x 0,20 m
= 0,30 m
Tinggi Gutter (Hp) = Ho + 15% Ho + tinggi air dalam Vnotch + freeboard
= 0,20 m + (0,15 x 0,20) m + 0,05 m + 0,025 m
= 0,31 m
Jarak antar Gutter = 8m−(2+1 ) x 0,3m
(2+1 ) x2= 0,25 m
A = QV =
0,0251 = 0,025 m2
A = 14 πd2
d = √ 4 x 0,033,14
= 0,18 m 300 mm
P = AHo =
0,030,20 = 0,12 m
Volume bak
P x L x H = 0,12 m x 0,31 m x 0,31 m
= 0,01 m3
Check V
Q = A x V
0,025 m3/dtk = ¼. 3,14. (0,32) x V
V = 0,369 m/dtk (Ok)