Post on 05-Jan-2016
description
LAMPIRAN C
DETAIL PERHITUNGAN
I. Unit Preliminary Treatment
1.1 Saluran Pembawa
1. Data
a. Qmd tahap I = 0,491 m3/detik;
b. Qmd tahap II = 0,620 m3/detik;
c. Qmd tahap III = 0,776 m3/detik
2. Kriteria desain dan desain terpilih
Kriteria desain dan desain terpilih untuk saluran pembawa dapat dilihat pada Tabel C.1.
Tabel C.1 Kriteria Desain Saluran Pembawa
Kriteria Desain Range Desain TerpilihKoefisien Manning (n) untuk beton 0,011 – 0,015 0,015
Kecepatan minimum aliran pada saluran (vmin) 0,381 m/dt 1,07
Kecepatan air dalam saluran (v) 0,5 – 2 m/dt 1,7 m/dtSumber : Metcalf dan Eddy, 1991
Beberapa keterangan tambahan untuk desain terpilih desain terpilih:
a. Slope = 0,006;
b. Bentuk saluran = Persegi panjang
3. Perhitungan
Pipa outlet (Qmd = 0,491 m3/detik)
Q = v x A
0,491 m3/detik = 1,7 m/detik x A
A = 0,491 m2
D = 0,606 m = 606 mm Dpasaran = 600 mm
Cek kecepatan
v = Qmd/A
= 0,491 m3/detik /
14
π 0,602
= 1,74 m/detik
Cek kecepatan pipa tahap II
v = Qmd /A
= 0,620 m3/detik /
14
π 0,602
= 2,19 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
C-1
Cek kecepatan pipa tahap III
v = Qmd /A
= 0,776 m3/detik /
14
π 0,602
= 2,75 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
a. Perhitungan Tahap I
1) Across = Qmd
v
= 0,491 m3/dtk
1,7 m/dtk
= 0,289 m2
Across = L x h
= 2h2
0,289 m2 = 2h2
h = 0,38 m
L = 2 x 0,38 m = 0,76 m
Cek vmaks:
v maks = 1/n x R2/3 x S1/2
= 1/n x ((L x h)/(L + 2h))2/3 x S ½
=
10,015
× [0,38 m × 0,76 m0,76 m+ (2 × 0,38 m ) ]
23× 0,006
12
= 1,71 m/dtk (0,5 – 2 m/dtk) ......... OK!!
2) Cek kecepatan pada saat Qmin
Qmin =
1n× R2/3 × S1/2 × A
Qmin =
1n (L × h'
L + 2h' )2/3
× 0,0061/2 ( L × h' )
0,187 =
10 ,015 ( 0 , 76 h '
0 , 76+2 h ' )2/3×0 , 0061/2 (0 , 76 h ' )
Menggunakan metoda try & error didapatkan:
h’ = 0,189 m
v =
Q min
A min =
0,187 m3/dt(0,76 × 0,189 ) m
= 1,30 m/dt(0,5 – 2 m/dtk) ...... OK !!
C-2
Gambar C.1 Saluran Pembawa Air Buangan Tahap I
b. Perhitungan Tahap II
1) Across = Qmd
v
= 0,620 m3/dtk
1,7 m/dtk
= 0,365 m2
Across = L x h
= 2h2
0,365 m2 = 2h2
h = 0,43 m
L = 2 x 0,43 m = 0,86 m
Cek vmaks:
v maks = 1/n x R2/3 x S1/2
= 1/n x ((L x h)/(L + 2h))2/3 x S ½
=
10,015
× [0,86 m × 0,43 m0,86 m+ (2 × 0,43 m ) ]
23× 0,006
12
= 1,85 m/dtk (0,5 – 2 m/dtk) ......... OK!!
2) Cek kecepatan pada saat Qmin
Qmin =
1n× R2/3 × S1/2 × A
Qmin =
1n (L × h'
L + 2h' )2/3
× 0,006 1/2
(L × h' )
0,
236 =
10 ,015 ( 0 , 86h '
0 , 86+2h ' )2/3×0 , 0061/2 (0 , 86h ' )
C-3
Across = 0,289 m2
0,76 m
h = 0,38 mh’ = 0,189 m
Menggunakan metoda try & error didapatkan:
h’ = 0,200 m
v =
Q min
A min =
0,236 m3/dt(0,86 × 0,200 ) m
= 1,37 m/dt(0,5 – 2 m/dtk) .....OK !!
Gambar C.2 Saluran Pembawa Air Buangan Tahap II
c. Perhitungan Tahap III1) Across = Qmd
v
= 0,776 m3/dtk
1,7 m/dtk
= 0,456 m2
Across = L x h
= 2h2
0,456 m2 = 2h2
h = 0,48 m
L = 2 x 0,48 m = 0,96 m
Cek vmaks:
v maks = 1/n x R2/3 x S1/2
= 1/n x ((L x h)/(L + 2h))2/3 x S ½
=
10,015
× [0,96 m × 0,48 m0,96 m+ (2 × 0,48 m ) ]
23× 0,006
12
= 1,99 m/dtk (0,5 – 2 m/dtk) ........OK!!
2) Cek kecepatan pada saat Qmin
Qmin =
1n× R2/3 × S1/2 × A
Qmin =
1n (L × h'
L + 2h' )2/3
× 0,006 1/2
(L × h' )
C-4
Across = 0,365 m2
0,86 m
h = 0,43 mh’ = 0,200 m
0,295 =
10 ,015 ( 0 , 96h '
0 , 96+2 h' )2/3×0 , 0061/2 (0 , 96h ' )
Menggunakan metoda try & error didapatkan:
h’ = 0,213 m
v =
Q min
A min =
0,295 m3/dt(0,96 × 0,213 ) m
= 1,44 m/dt
(0,5 – 2 m/dtk) .....OK !!
Gambar C.3 Saluran Pembawa Air Buangan Tahap III
Cek dimensi yang digunakan berdasarkan tahap yang terpilih yaitu Tahap III:
a. Ke Tahap I
v =Qmax
A=
0,491 m3 /dt(0, 96 ×0, 48 ) m
= 1,07 m/dt …………………OK
b. Ke Tahap II
v =Qmax
A=
0, 620 m3 /dt(0, 96 ×0, 48 ) m
= 1,35 m/dt …………………OK
c. Ke Tahap II
v =Qmax
A=
0, 776 m3 /dt(0, 96 ×0, 48 ) m
= 1,68 m/dt …………………OK
Maka dimensi Saluran Pembawa yang digunakan adalah : dimensi Tahap III
Gambar C.4 Saluran Pembawa Air Buangan yang digunakan
1.2 Bar ScreenC-5
Across = 0,456 m20,48 m
0,43 m
0,38 m
0,213 m
0,200 m
0,189 m
Across = 0,456 m2
0,96 m
h = 0,48 mh’ = 0,213 m
0,96 m
1. Data
a. Qmd tahap I = 0,491 m3/detik;
b. Qmd tahap II = 0,620 m3/detik;
c. Qmd tahap III = 0,776 m3/detik
2. Kriteria desain dan desain terpilih
Kriteria desain dan desain terpilih bar screen dapat dilihat pada Tabel C.2.
Tabel C.2 Kriteria Desain Bar screen
Kriteria Desain Range Desain Terpilih
Faktor bentuk ()* O
Tear shape
1,792,421,831,670,76
2,42
Jarak bukaan antar screens (b) 25,4–50,8 mm atau 1-2 in 30 mmLebar penampang batang () 5,08 –15,24 mm atau 0,2-0,6 in 10 mmSudut antara kisi-kisi dengan bidang horizontal ()
30 – 45o 300
Kecepatan aliran air (vs) (0,5 – 2) m/dtk 1 m/dtkKedalaman (h) (25,4 – 38,1) mm 30 mmHead loss (HL) ≤ 152,4mmSumber: C.C. Lee & Shun Dar Lin , 2007
3. Perhitungan
a. Perhitungan Tahap I
1) Surface area (Across)
Across =
Qmd
v =
0,491 m3 /dt1,7 m/dt
= 0,289 m2
2) Tinggi air (Y1)
Y1 =
Across
L =
0,289 m2
0,96 m = 0,30 m
3) Panjang batang (Y’)
Y’ =
Y 1
sin θ =
0,301 msin 30
= 0,60 m
4) Jumlah batang (n)
L = n x + (n + 1) b
0,96 m = n x 0,01 + (n + 1) 0,03
0,96 m = 0,01 n + 0,03 n + 0,03
n = 24 batang
5) Bukaan total (btotal)
btotal = L – n x C-6
= 0,96 m – (24 x 0,01)
= 0,72 m
6) Luas bukaan total (Atotal)
Atotal = Y’ x btotal
= 0,60 m x 0,72 m
= 0,432 m2
7) Cek terhadap kecepatan
vmaks =
Qmd
A total
= 0,491 m3 /dt0,432 m2
= 1,14 m/dt(0,5 - 2m/dtk)........OK !!
8) Headloss sebelum bar (Hv)
vmaks = √2 × g × Hv = √2 × 9,81 m/dt2× Hv
1,14 m/dtk = (19,62 Hv)
Hv = 0,066 m
9) Headloss total (Hlttl)
Hlttl = ( / b)4/3 Hv sin
= 2,42( 0 , 01
0 , 03 )4/3
× 0,066 m × sin 30
= 0,01846 m = 18,46 mm <152,4 mm ................ OK !!
10) Tinggi muka air setelah melewati bar (Y2)
Y2 = Y1 - Hlttl
= 0,30 m – 0,01846 m
= 0, m
b. Perhitungan Tahap II
1) Surface area (Across)
Across =
Qmd
v =
0,620 m3 /dt1,7 m/dt
= 0,365 m2
2) Tinggi air (Y1)
Y1 =
Across
L =
0,365 m2
0,96 m = 0,38 m
3) Panjang batang (Y’)
Y’ =
Y 1
sin θ =
0,38 msin 30
= 0,76 m
C-7
4) Jumlah batang (n)
L = n x + (n + 1) b
0,96 m = n x 0,01 + (n + 1) 0,03
0,96 m = 0,01 n + 0,03 n + 0,03
n = 24 batang
5) Bukaan total (btotal)
btotal = L – n x
= 0,96 m – (24 x 0,01)
= 0,72 m
6) Luas bukaan total (Atotal)
Atotal = Y’ x btotal
= 0,76 m x 0,72 m
= 0,55 m2
7) Cek terhadap kecepatan
vmaks =
Qmd
A total
= 0,620 m3 /dt0,55 m2
= 1,13 m/dt (0,5 - 2m/dtk)........OK !!
8) Headloss sebelum bar (Hv)
vmaks =
1,13 m/dtk = (19,62 Hv)
Hv = 0,065 m
9) Headloss total (Hlttl)
Hlttl = ( / b)4/3 Hv sin
= 2,42( 0 , 01
0 , 03 )4/3
× 0,065 m × sin 30
= 0,01818 m = 18,18 mm <152,4 mm ................ OK !!
10) Tinggi muka air setelah melewati bar (Y2)
Y2 = Y1 - Hlttl
= 0,38 m – 0,01818 m
= 0,362 m
c. Perhitungan Tahap III
1) Surface area (Across)
C-8
Hv m/dt 9,81 2 Hv g 2 2
Across =
Qmd
v =
0,776 m3 /dt1,7 m/dt
= 0,456 m2
2) Tinggi air (Y1)
Y1 =
Across
L =
0,456 m2
0,96 m = 0,475 m
3) Panjang batang (Y’)
Y’=
Y 1
sin θ =
0,475 msin 30
= 0,95 m
4) Jumlah batang (n)
L = n x + (n + 1) b
0,96 m = n x 0,01 + (n + 1) 0,03
0,96 m = 0,01 n + 0,03 n + 0,03
n = 24 batang
5) Bukaan total (btotal)
btotal = L – n x
= 0,96 m – (24 x 0,01)
= 0,72 m
6) Luas bukaan total (Atotal)
Atotal = Y’ x btotal
= 0,95 m x 0,72 m
= 0,684 m2
7) Cek terhadap kecepatan
vmaks =
Qmd
A total
= 0,776 m3 /dt0,684 m2
= 1,13 m/dtk (0,5 - 2m/dtk)........OK !!
8) Headloss sebelum bar (Hv)
vmaks =
1,13 m/dtk = (19,62 Hv)
Hv = 0,065 m
9) Headloss total (Hlttl)
Hlttl = ( / b)4/3 Hv sin
= 2,42( 0 , 01
0 , 03 )4/3
× 0,065 m × sin 30
= 0,01818 m = 18,18 mm <152,4 mm ................ OK !!
C-9
Hv m/dt 9,81 2 Hv g 2 2
10) Tinggi muka air setelah melewati bar (Y2)
Y2 = Y1 - Hlttl
= 0,475 m – 0,01818 m
= 0,457 m
1.3 Grit Chamber
1. Data
a. Qmd tahap I = 0,491 m3/detik;
b. Qmd tahap II = 0,620 m3/detik;
c. Qmd tahap III = 0,776 m3/detik
2. Kriteria desain dan desain terpilih
Kriteria desain dan desain terpilih untuk grit chamber dapat dilihat pada Tabel C.3.
Tabel C.3 Kriteria Desain Grit Chamber
Parameter Range Tipical
1. Waktu detensi2. Dimensi
a. Kedalaman (h)b. Lebal (L)c. Lebar:Kedalamand. Panjange. Panjang : Lebar
3. Suplay Udara4. Debit5. Letak diffuser6. Kecepatan7. Transverse roll8. Across bottom9. Quantity of grit
120-300 dt
2-5 m2,5-7 m1:1-5:17,5 – 27,5 m2,5 :1 – 5:1
0,0019 -0,0125 m3/s . m0,6-1m diatas dasar bak
0,6-0,45 m/s0,03-0,45 m/s0,004-0,2 m3 / 1000 m3 of flow
250 dt
1,5 : 1
Sumber : Davis, 2003
3. Perhitungana. Perhitungan Tahap I
Perhitungan Dimensi dan Periode Pengurasan
1) Volume Grit Chamber
V = Qmaks x td
= 0,491 m3/dt x 250 dt
= 122,75 m3
2) Dimensi Grit
Berdasarkan kriteria disain pada Tabel C.3 diambil d = 2,5 m dan L = 5 m
Maka Panjang:
P = V/(d x L)
= 122,75 m3/ (2.5 m x 5 m)C-10
= 9,82 m = 15,5 m (memenuhi kriteria 7,5 - 27,5 m)
3) Check Rasio
L : d = 2 : 1 …..Ok
P : L = 3,1 : 1……Ok
Grit Chamber dirancang 2 buah bak. Hal ini berguna agar pada saat perawatan bak air
di bak yang dikuras dapat dialihkan ke bak yang satunya lagi. Kedua bak ini memiliki
dimensi yang sama. Volume air buangan dalam satu bak yaitu 122,75 m3/2 = 61,34
m3.
4) Perhitungan suplai udara yang dibutuhkan
Suplai udara (Q udara) = 0,0019 m3/dt . m x 15,5 m
= 0,0295 m3/dt
5) Power (P)
Berat jenis gas (γ) = 1,293 kg/m3
H = π NR2
60 g(
π NR 2
60 -
Q Cot ( β2)2 πR2b2
)
Asumsi:
N (putaran blower) = 120 rpm
R2 (Jari-jari luar dari blower) = 0,06 m
g (percepatan gravitasi bumi) = 9,81 m/s2
β2 (sudut sudu bagian luar) = 30 o
b2 (tebal/ketinggian sudut blower) = 0,5 m
Q = 0,0295 m3/dt
Maka:
H = 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60 x 9,8 m/s2
( 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60
-0,0295 m/dt Cot (30o )2 x 3,14 x 0,06 m x 0,5 m
)
= 0,00406 m
Power blower = γ. Q. H
= 1,293 kg/m3 x 0,0295 m3/dt x 0,00406 m
= 1,55 x 10-4 Watt
6) Laju akumulasi Grit (Vg)
Vg = Quantity of grit x Q maks
= 0,004 m3 / 1000 m3 x 0,491 m3/dt
= 1,964 x 10-6m3/dt = 0,170 m3/hari
7) Volume hopper
Tinggi hopper = 0,5 m
C-11
Panjang hopper = 9 m
Lebar hopper = 1 m
Volume hopper = P x L x T
= 9 m x 1 m x 0,5 m
= 4,5 m3
8) BOD influen = 300 mg/L
BOD efluen = 300 mg/L – (5% x 300 mg/L)
= 285 mg/L
TSS influen = 345 mg/L
TSS efluen = 345 mg/L – (10% x 345 mg/L)
= 310,5 mg/L
COD influen = 756 mg/L
CODefluen = 756 mg/L – (5% x 756 mg/L)
= 718,2 mg/L
9) Periode Pengurasan =
Volume hopperLaju akumulasi Grit
=
4,5 m3
0,170 m3 /hari
= 27 hari
10) Diameter pipa outlet:
A = Q/v
¼ πD2 = (0,491 m3/dt)/(1,7 m/dt)
D = 0,606 m = 600 mm
b. PerhitunganTahap II
Perhitungan Dimensi dan Periode Pengurasan
1) Volume Grit Chamber
V = Qmaks x td
= 0,620 m3/dt x 250 dt
= 155 m3
2) Dimensi Grit
Berdasarkan kriteria disain pada Tabel C.3 diambil d = 2,5 m dan L = 5 m
Maka Panjang:
P = V/(d x L)
= 155 m3/ (2,5 m x 5 m)
C-12
= 12,4 m = 15,5 m (memenuhi kriteria 7,5 - 27,5 m)
3) Check Rasio
L : d = 2 : 1 …..Ok
P : L = 3,1 : 1……Ok
Grit Chmaber dirancang 2 buah bak. Hal ini berguna agar pada saat perawatan bak air
di bak yang dikuras dapat dialihkan ke bak yang satunya lagi. Kedua bak ini memiliki
dimensi yang sama. Volume air buangan dalam satu bak yaitu 155 m3/2 = 77,5 m3.
4) Perhitungan suplai udara yang dibutuhkan
Suplai udara (Q udara) = 0,0019 m3/dt . m x 15,5 m
= 0,0295 m3/dt
5) Power (P)
Berat jenis gas (γ) = 1,293 kg/m3
H = π NR2
60 g(
π NR 2
60 -
Q Cot ( β2)2 πR2b2
)
Asumsi:
N (putaran blower) = 120 rpm
R2 (Jari-jari luar dari blower) = 0,06 m
g (percepatan gravitasi bumi) = 9,81 m/s2
β2 (sudut sudu bagian luar) = 30 o
b2 (tebal/ketinggian sudut blower) = 0,5 m
Q = 0,0295 m3/dt
Maka:
H = 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60 x 9,8 m/s2
( 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60
-0,0295 m/dt Cot (30o )2 x 3,14 x 0,06 m x 0,5 m
)
= 0,00406 m
Power blower = γ. Q. H
= 1,293 kg/m3 x 0,0295 m3/dt x 0,00406 m
= 1,55 x 10-4 Watt
6) Laju akumulasi Grit (Vg)
Vg = Quantity of gritx Q maks
= 0,004 m3 / 1000 m3 x 0,620 m3/dt
= 2,480 x 10-6m3/dt = 0,214 m3/hari
7) Volume hopper
C-13
Tinggi hopper = 0,5 m
Panjang hopper = 9 m
Lebar hopper = 1 m
Volume hopper = P x L x T
= 9 m x 1 m x 0,5 m
= 4,5 m3
8) BOD influen = 300 mg/L
BOD efluen = 300 mg/L – (5% x 300 mg/L)
= 285 mg/L
TSS influen = 345 mg/L
TSS efluen = 345 mg/L – (10% x 345 mg/L)
= 310,5 mg/L
COD influen = 756 mg/L
CODefluen = 756 mg/L – (5% x 756 mg/L)
= 718,2 mg/L
9) Periode Pengurasan =
Volume hopperLaju akumulasi Grit
=
4,5 m3
0,214 m3 /hari
= 21 hari
10) Diameter pipa outlet:
A = Q/v
¼ πD2 = (0,620 m3/dt)/(2,20 m/dt)
D = 0,599 m = 600 mm
c. Perhitungan Tahap III
Perhitungan Dimensi dan Periode Pengurasan
1) Volume Grit Chamber
V = Qmaks x td
= 0,776 m3/dt x 250 dt
= 194 m3
2) Dimensi Grit
Berdasarkan kriteria disain pada Tabel C.3 diambil d = 2,5 m dan L = 5 m
Maka Panjang:
P = V/(d x L)
C-14
= 194 m3/ (2,5 m x 5 m)
= 15,52 m = 15,5 m (memenuhi kriteria 7,5 - 27,5 m)
3) Check Rasio
L : d = 2 : 1 …..Ok
P : L = 3,1 : 1……Ok
Grit Chmaber dirancang 2 buah bak. Hal ini berguna agar pada saat perawatan bak air
di bak yang dikuras dapat dialihkan ke bak yang satunya lagi. Kedua bak ini memiliki
dimensi yang sama. Volume air buangan dalam satu bak yaitu 194 m3/2 = 97 m3.
4) Perhitungan suplai udara yang dibutuhkan
Suplai udara (Q udara) = 0,0019 m3/dt. m x 15,5 m
= 0,0295 m3/dt
5) Power (P)
Berat jenis gas (γ) = 1,293 kg/m3
H = π NR2
60 g(
π NR 2
60 -
Q Cot ( β2)2 πR2b2
)
Asumsi:
N (putaran blower) = 120 rpm
R2 (Jari-jari luar dari blower) = 0,06 m
g (percepatan gravitasi bumi) = 9,81 m/s2
β2 (sudut sudu bagian luar) = 30 o
b2 (tebal/ketinggian sudut blower) = 0,5 m
Q = 0,0295 m3/dt
Maka:
H = 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60 x 9,8 m/s2
( 3 ,14 x 120 rpm x 0,06 m60
-0,0295 m/dt Cot (30o )2 x 3,14 x 0,06 m x 0,5 m
)
= 0,00406 m
Power blower = γ. Q. H
= 1,293 kg/m3 x 0,0295 m3/dt x 0,00406 m
= 1,55 x 10-4 Watt
6) Laju akumulasi Grit (Vg)
Vg = Quantity of gritx Q maks
= 0,004 m3 / 1000 m3 x 0,776 m3/dt
= 3,104 x 10-6m3/dt
C-15
= 0,268 m3/ hari
7) Volume hopper
Tinggi hopper = 0,5 m
Panjang hopper = 9 m
Lebar hopper = 1 m
Volume hopper = P x L x T
= 9 m x 1 m x 0,5 m
= 4,5 m3
8) BOD influen = 300 mg/L
BOD efluen = 300 mg/L – (5% x 300 mg/L)
= 285 mg/L
TSS influen = 345 mg/L
TSS efluen = 345 mg/L – (10% x 345 mg/L)
= 310,5 mg/L
COD influen = 756 mg/L
CODefluen = 756 mg/L – (5% x 756 mg/L)
= 718,2 mg/L
9) Periode Pengurasan =
Volume hopperLaju akumulasi Grit
=
4,5 m 3
0,268 m3 /hari
= 16,79 hari = 17 hari
10) Diameter pipa outlet:
A = Q/v
¼ πD2 = (0,776 m3/dt)/(2,75 m/dt)
D = 0,599 m = 600 mm
1.4 Tangki Aliran Rata–rata (TAR) In-line
1. Data
a. Desain TAR terdiri dari 2 tangki;
b. Qmd tahap I = 0,491 m3/detik;
c. Qmd tahap II = 0,620 m3/detik;
d. Qmd tahap III = 0,776 m3/detik.
2. Kriteria desain dan desain terpilih
Kriteria desain untuk tangki aliran rata-rata (TAR) dapat dilihat pada Tabel C.4 .
C-16
Tabel C.4 Kriteria Desain TAR
Kriteria Desain Range Desain Dipilih
Slope (2–3) : 1 3 : 1
Kedalaman (1,5 – 2) m 2 m
Freeboard (0,5-1) m 1 m
Bentuk tangki PersegiSumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 1991
3. Perhitungan
a. Sistem inlet
1) Pipa inlet utama (Qmd = 0,491 m3/detik)
Q = v x A
0,491 m3/detik = 1,7 m/detik x A
A = 0,289 m2
D = 0,606 m = 606 mmDpasaran = 600 mm
Cek kecepatan pipa tahap I
v = Qmd/A
= 0,491 m3/detik /
= 1,74 m/detik
Cek kecepatan pipa tahap II
v = Qmd /A
= 0,620 m3/detik /
= 2,19 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap III
v = Qmd /A
= 0,776 m3/detik /
= 2,75 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
2) Pipa inlet masing-masing tangki
Q masing-masing tangki = 0,491 m3/dt /2 = 0,246 m3/dt
Q = v x A
0,246 m3/detik = 1,7 m/detik x A
A = 0,145 m2
D = 0,430 m = 430 mmDpasaran = 500 mm
Cek kecepatan
v = Qmd /A
C-17
0,6 4
1 2
0,6 4
1 2
0,6 4
1 2
= 0,246 m3/detik / 14
π 0, 502
= 1,25 m/detik ... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap II
Q = 0,620 m3/detik / 2 = 0,310 m3/detik
v = Qmd /A
= 0,310 m3/detik /14
π 0,5 02
= 1,58 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap III
Q = 0,776 m3/detik / 2 = 0,388 m3/detik
v = Qmd /A
= 0,388 m3/detik / 14
π 0,502
= 1,98 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
b. Sistem Outlet
1) Pipa outlet utama (Qrata-rata = 0,409 m3/detik)
Q = v x A
0,409 m3/s = 1,7 m/s x A
A = 0,24 m2
D = 0,553 m = 553 mmDpasaran =550 mm
Cek kecepatan pipa tahap 1
v = Qrata-rata /A
= 0,409 m3/detik /
= 1,72 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap II
v = Qrata-rata /A
= 0,517 m3/detik /
= 2,18 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap III
v = Qrata-rata /A
= 0,647 m3/detik /
C-18
0,55 4
1 2
0,55 4
1 2
0,55 4
1 2
= 2,72 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
2) Pipa outlet masing-masing tangki
Q masing-masing tangki = 0,409 m3/dtk / 2 = 0,205 m3/dtk
Q = v x A
0,205 m3/s = 1,7 m/s x A
A = 0,12 m2
D = 0,391 m = 391 mmDpasaran = 400 mm
Cek kecepatan
v = Qrata-rata /A
= 0,391 m3/detik /
= 1,63 m/detik ... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap II
Q = 0,517 m3/detik / 2 = 0,259 m3/detik
v = Qrata-rata /A
= 0,259 m3/detik /
= 2,06 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
Cek kecepatan pipa tahap III
Q = 0,647 m3/detik / 2 = 0,324 m3/detik
v = Qmd /A
= 0,324 m3/detik /
=2,58 m/detik .... OK (v dalam pipa = 0,6-3 m/detik)
c. Perhitungan
Dapat dilihat pada Tabel C.5.
C-19
0,4 4
1 2
0,4 4
1 2
0,4 4
1 2
Tabel C.5 Debit Air Buangan/Detik
Jam Q rata-rata (m3/dtk)% Aliran Thd Qr Qab (m3/dtk) BOD (mg/L) TSS (mg/L)
1 2 (1 x Q total) 3 4
00 – 01 0,647 3,6 0,559 316 349
01 – 02 0,647 2,3 0,357 300 360
02 – 03 0,647 2,4 0,373 301 353
03 – 04 0,647 2,9 0,450 310 364
04 – 05 0,647 3,5 0,543 315 365
05 – 06 0,647 4,3 0,668 320 353
06 – 07 0,647 5,3 0,823 324 366
07 – 08 0,647 5,0 0,776 322 308
08 – 09 0,647 7,0 1,087 335 389
09 - 10 0,647 6,4 0,994 329 394
10 - 11 0,647 5,2 0,807 321 389
11 - 12 0,647 6,0 0,932 326 397
12 - 13 0,647 5,1 0,792 322 377
13 - 14 0,647 4,2 0,652 317 388
14 – 15 0,647 3,0 0,466 312 369
15 – 16 0,647 2,5 0,388 305 376
16 – 17 0,647 2,5 0,388 305 378
17 - 18 0,647 1,9 0,295 300 368
18 – 19 0,647 3,2 0,497 315 355
19 - 20 0,647 5,0 0,776 322 359
20 – 21 0,647 4,5 0,699 318 361
21 – 22 0,647 6,4 0,994 324 370
22 – 23 0,647 4,3 0,668 317 369
23 – 24 0,647 3,5 0,543 314 365
Jumlah 15,528 100 15,528 7590 8822
Rata-rata 0,647Sumber: Data dan Perhitungan TB PBPAB, 2014
Sistem TAR yang digunakan adalah TAR in-line, maka debit yang masuk ke TAR adalah
debit setiap saat. Debit yang keluar dari TAR adalah debit rata-rata dikurangi debit minimum,
sehingga debit ke activated sludge merupakan debit rata-rata. Grafik debit air buangan
kumulatif dapat dilihat pada Gambar C.5.
C-20
00
– 01
01
– 02
02
– 03
03
– 04
04
– 05
05
– 06
06
– 07
07
– 08
08
– 09
09
- 10
10
- 11
11
- 12
12
- 13
13
- 14
14
– 15
15
– 16
16
– 17
17
- 18
18
– 19
19
- 20
20
– 21
21
– 22
22
– 23
23
– 24
-
0,002
0,004
0,006
0,008
Grafik Debit Air Buangan kumulatif
Waktu
Q a
b (m
3/dt
k)
Gambar C.5 Grafik Debit Air Buangan Kumulatif
Sumber: Data dan Perhitungan PBPAB, 2014
Tabel C.6 Perhitungan Volume TAR In-Line
Waktu Debit (m3/dtk) Vin (m3) Vout (m3) Vstorage (m3) ∑ Vstorage (m3) BOD (mg/L)
1 2 3 4 5 6 7 05-06 0,668 2403,734 2329,2 74,534 74,534 320 06-07 0,823 2962,742 2329,2 633,542 708,077 324 07-08 0,776 2795,040 2329,2 465,840 1173,917 322 08-09 1,087 3913,056 2329,2 1583,856 2757,773 335 09-10 0,994 3577,651 2329,2 1248,451 4006,224 329 10-11 0,807 2906,842 2329,2 577,642 4583,866 321 11-12 0,932 3354,048 2329,2 1024,848 5608,714 326 12-13 0,792 2850,941 2329,2 521,741 6130,454 322 13-14 0,652 2347,834 2329,2 18,634 6149,088 317 14-15 0,466 1677,024 2329,2 -652,176 5496,912 312 15-16 0,388 1397,520 2329,2 -931,680 4565,232 305 16-17 0,388 1397,520 2329,2 -931,680 3633,552 305 17-18 0,295 1062,115 2329,2 -1267,085 2366,467 300 18-19 0,497 1788,826 2329,2 -540,374 1826,093 315 19-20 0,776 2795,040 2329,2 465,840 2291,933 322 20-21 0,699 2515,536 2329,2 186,336 2478,269 318 21-22 0,994 3577,651 2329,2 1248,451 3726,720 324 22-23 0,668 2403,734 2329,2 74,534 3801,254 317 23-24 0,543 1956,528 2329,2 -372,672 3428,582 314 00-01 0,559 2012,429 2329,2 -316,771 3111,811 316 01-02 0,357 1285,718 2329,2 -1043,482 2068,330 300 02-03 0,373 1341,619 2329,2 -987,581 1080,749 301
03–04 0,450 1621,123 2329,2 -708,077 372,672 310 04–05 0,543 1956,528 2329,2 -372,672 0,000 315Sumber: Data dan Perhitungan TB PBPAB, 2014
Contoh perhitungan:
1) Langkah pertama adalah menghitung aliran rata-rata. Dalam hal ini adalah Qab
didapat sebesar 55.890,77 m3/hari atau setara dengan 0,647 m3/dtk. Selanjutnya,
C-21
disusun dari awal agar waktu dan aliran yang pertama melebihi rata-rata. Dalam
kasus ini pada jam 05.00 dengan debit aliran 0,668 m3/s.
Vin = 0,668 m3/dtk (1 jam)(3600 dtk/jam)
= 2.404,8 m3
2) Selanjutnya dihitung volume pada saat aliran rata-rata
Vout = 0,647 m3/dtk (1 jam)(3600 dtk/jam)
= 2.329,2 m3
3) Kemudian dihitung perbedaan antara volume inflow dan volume outflow.
Vstorage = Vin- Vout
= 2.404,8 m3–2.329,2 m3
= 75,6 m3
4) Volume bak tangki aliran rata-rata maksimum untuk 1 hari ialah 3.919,056 m3 pada
jam 08-09 WIB. Namun biasanya disediakan untuk fluktuasi aliran tak terduga
antara 20-50%. Pada perencanaan kali ini digunakan asumsi 30%.
Volume Total = 3.913,056 m3 +(30% x 2.237,376 m3)
= 5.086,97 m3
d. Dimensi TAR
TAR direncanakan terdiri dari 2 tangki, sehingga volume masing-masing tangki adalah:
Volume masing-masing tangki = 5.086,97 m 32
= 2.543,5 m3
Volume = P x L x t
P = L
Diasumsikan tinggi bangunan (t) dari kriteria desain= 2 m
Volume = P2 x t
2.543,5 m3 = P2 x 2 m
P = L = 35,7 m
e. Dimensi Impeller
Asumsi jumlah blade 6 buah
Diameter impeller = 1/6 x l tangki
= 1/6 x 35,7 m = 5,95 m
Tinggi impeller (Hi) = 1/4 x T tangki
= 1/4 x 2 = 0,5 m
Lebar impeller blade (q) = 1/5 x d impeller
= 1/5 x 5,95 m
= 1,19 m
C-22
Panjang impeller blade (r) = r (lebar impeller blade) = 1 m
Diameter central disk (s) = 1/3 x l tangki
= 1/3 x 35,7 m
= 11,9 m
f. Daya yang digunakan dalam proses pada TAR
P = ½ Cd p A v3
=½ x 1,8 x 1000 kg/m3 x ¼ π x (5,95 m)2 x (1m/s)3
= 25.011,9 Watt
= 25.011,9 Kwatt = 30 Kw (pasaran)
g. Perhitungan Beban Pengolahan BOD
Tabel C.7 Perhitungan Beban BOD pada TAR
Waktu Vin (m3)Vstorage
(m3)BOD
(mg/L)
BOD after gritchamber (mg/L)
BOD after equalisasi
(mg/L)
MBOD(mg/jam)
05-06 2403,734 74,534 320 304,00 304,000 708,077 06-07 2962,742 633,542 324 307,80 307,707 716,711 07-08 2795,040 465,840 322 305,90 306,251 713,320 08-09 3913,056 1583,856 335 318,25 316,936 738,208 09-10 3577,651 1248,451 329 312,55 314,299 732,065 10-11 2906,842 577,642 321 304,95 307,233 715,608 11-12 3354,048 1024,848 326 309,70 309,002 719,728 12-13 2850,941 521,741 322 305,90 306,905 714,843 13-14 2347,834 18,634 317 301,15 302,014 703,450 14-15 1677,024 -652,176 312 296,40 296,452 690,496 15-16 1397,520 -931,680 305 289,75 283,931 661,333 16-17 1397,520 -931,680 305 289,75 289,750 674,886 17-18 1062,115 -1267,085 300 285,00 251,071 584,796 18-19 1788,826 -540,374 315 299,25 333,857 777,620 19-20 2795,040 465,840 322 305,90 307,494 716,215 20-21 2515,536 186,336 318 302,10 302,694 705,034 21-22 3577,651 1248,451 324 307,80 307,518 716,271 22-23 2403,734 74,534 317 301,15 303,423 706,733 23-24 1956,528 -372,672 314 298,30 298,405 695,044 00-01 2012,429 -316,771 316 300,20 300,632 700,232 01-02 1285,718 -1043,482 300 285,00 280,031 652,248 02-03 1341,619 -987,581 301 285,95 289,275 673,779
03–04 1621,123 -708,077 310 294,50 307,828 716,993 04–05 1956,528 -372,672 315 299,25 301,944 703,288
Jumlah 55900,80 0,000 7590,000 7210,500 7228,652 16836,976Rata-rata
2329,200 316,250 300,438 301,194 701,541
Sumber: Data dan Perhitungan TB PBPAB, 2014
Contoh perhitungan BOD:
C-23
tersimpanin
tersimpan in
VV
) tersimpanBOD konsentrasix (VBOD) konsentrasix (V
1) BOD equalisasi
=2.403,734 ×320+0×02.403,73 4+ 0
= 320 mg/L
2) Beban Pengolahan BOD
= 320 mg/L x 0,647 m3/det x 3600 det/jam x 103 L/m3 x 10-6 kg/mg
= 745,344 kg/jam
h. Perhitungan Beban Pengolahan TSS
Tabel C.8 Perhitungan Beban TSS pada TAR
Waktu Vin (m3)Vstorage
(m3)TSS
(mg/L)
TSS after gritchamber (mg/L)
TSS after equalisasi
(mg/L)
MTSS(mg/jam)
05-06 2403,734 74,534 353 335,35 335,350 781,097 06-07 2962,742 633,542 366 347,70 347,397 809,157 07-08 2795,040 465,840 308 292,60 302,782 705,239 08-09 3913,056 1583,856 389 369,55 361,364 841,689 09-10 3577,651 1248,451 394 374,30 372,842 868,425 10-11 2906,842 577,642 389 369,55 370,977 864,080 11-12 3354,048 1024,848 397 377,15 376,033 875,857 12-13 2850,941 521,741 377 358,15 363,174 845,905 13-14 2347,834 18,634 388 368,60 366,700 854,118 14-15 1677,024 -652,176 369 350,55 350,748 816,963 15-16 1397,520 -931,680 376 357,20 363,019 845,543 16-17 1397,520 -931,680 378 359,10 362,900 845,267 17-18 1062,115 -1267,085 368 349,60 281,743 656,235 18-19 1788,826 -540,374 355 337,25 307,257 715,663 19-20 2795,040 465,840 359 341,05 341,961 796,495 20-21 2515,536 186,336 361 342,95 342,653 798,108 21-22 3577,651 1248,451 370 351,50 351,077 817,728 22-23 2403,734 74,534 369 350,55 350,875 817,257 23-24 1956,528 -372,672 365 346,75 346,889 807,975 00-01 2012,429 -316,771 349 331,55 328,095 764,200 01-02 1285,718 -1043,482 360 342,00 345,416 804,544 02-03 1341,619 -987,581 353 335,35 312,075 726,885
03–04 1621,123 -708,077 364 345,80 362,090 843,379 04–05 1956,528 -372,672 365 346,75 347,289 808,905
Jumlah 55900,80 0,000 8822,000 8380,900 8290,706 19310,714Rata-rata
2.329,200 367,583 349,204 345,446 804,613
Sumber: Data dan Perhitungan TB PBPAB, 2014
C-24
tersimpanin
tersimpanin
VV
) tersimpanTSS konsentrasix (VTSS) konsentrasix (V
Contoh perhitungan:
1) TSS equalisasi
¿2.403,734 × 353 + 0 × 02.403,734 + 0
= 353 mg/L
2) Beban Pengolahan TSS
= 353 mg/L x 0,647 m3/det x 3600 det/jam x 103 L/m3 x 10-6 kg/mg
= 781,097 kg/jam
C-25
II. Unit Primary Treatment
2.1 Bak Sedimentasi 1
1. Data
a. Qrata-rata tahap I = 0,409 m3/detik
b. Qrata-rata tahap II = 0,517 m3/detik
c. Qrata-rata tahap III = 0,647 m3/detik
d. TSS (konsentrasi) = 310,5 mg/l (effluent dari grit chamber)
e. BOD (konsentrasi) = 285 mg/l (effluent dari grit chamber)
f. COD (konsentrasi) = 718,2 mg/l (effluent dari grit chamber)
g. Phosfat (konsentrasi) = 4 mg/l
2. Kriteria Desain dan desain terpilih
Kriteria desain untuk bak sedimentasi I dapat dilihat dalam Tabel C.9.
Tabel C.9 Kriteria Desain Bak Sedimentasi I
Kriteria Desain Range Desain Dipilih
Waktu detensi (td) (1,5–2,5) jam 2 jam
Overflow rate:
debit rata-rata (Qr) (30-50) m3/m2/hari 40m3/m2/hr = 4,63 x 10-4 m3/m2/detik
debit maksimum (Qp) (80-120) m3/m2/hari 80 m3/m2/hr= 9,259 x 10-4 m3/m2/detik
Beban pelimpah (weirloading) 125-500 m3/m2/hari 0,00578m3/m/detik
Kedalaman bak (H) (3-5) m 3 m
Kemiringan dasar (s) (1-2) m
Efluen penyisihan TSS (50-65) % 60 %
Efluen penyisihan BOD (30-40) % 40 %
Efluen penyisihan COD (30-40) % 40 %
Efluen penyisihan Posfat (10-20) % 20 %
Perbandingan panjang dan lebar p : l = (4-6) : 1 5 : 1Sumber: Metcalf & Eddy, 2003
3. Perhitungan
a. Jumlah bak sedimentasi primer yang akan didesain adalah sebanyak 4 buah bak untuk
tahap I dan sebanyak 5 buah untuk tahap II dan III.
b. Influen
1) Pipa Inlet cabang
Qrata-rata tahap 1 = 0,409 m3/detik
Qrata-rata tiap bak = 0,102 m3/detik
v influen = 1 m/detik (0,6 -3 m/detik)
Atiap bak = Qrata tiap bak: v
= 0,102 m3 /detik : 1 m/ detik
= 0,102 m2
C-26
A = ¼ x x (d2)
d2 = A x 4 /
= 0,102 x 4 /
d = 0,360 m = 360 mm (diameter pasaran = 400 mm)
Cek v inlet =Qrata-rata
A=
0,102 m3 /detik 14
π0,42= 0,81 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak =QA
=0,409 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,09 m/detik ...OK
Cek v tahap II
Q rata-rata tahap II
A=
0,517 m3 /detik : 414
π0,42=1,03 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak =QA
=0,517 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,37 m/detik ...OK
Cek v tahap III
Q rata-rata tahap II
A=
0, 647 m3 /detik : 414
π 0,42=1,29 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak =QA
=0,647 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,72 m/detik ...OK
2) Pipa inlet utama
Cek tahap I
Qrata-rata total = 0,409 m3/detik
V influen = 1 m/detik (0,6 -3 m/detik)
A = Qrata-rata
v=
0,409 m3 /detik1 m/detik
=0,409 m/detik
d2 = A x 4 /
= 0,409 x 4 /
d = 0,72 m (diameter pasaran = 600 mm)
C-27
Cek v inlet utama = Qrata-rata
A =
0,409 m3 /detik1/4 π (0,7 m)2 = 1,4 5 m/detik
Cek v inlet utama tahap II :
v = Qrata-rata
A =
0,517 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,83 m/detik …OK
Cek v inlet utama tahap III :
v = Qrata-rata
A =
0,647 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 2,29 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v tahap I
= Qrata-rata tahap I
A =
0,409 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,45 m/detik …OK
Cek v tahap II
= Qrata-rata tahap II
A =
0,517 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,83 m/detik …OK
Cek v tahap III
= Qrata-rata tahap III
A =
0,647 m3 /detik1/4 π (0,7 m)2 = 2,29 m/detik …OK
c. Sistem Outlet
1) Pipa Outlet cabang
Qrata-rata tahap 1 = 0,409 m3/detik
Qrata-rata tiap bak = 0,102 m3/detik
v efluen = 1 m/detik (0,6 -3 m/detik)
Atiap bak = Qrata tiap bak: v
= 0,102 m3 /detik : 1 m/ detik
= 0,102 m2
A = ¼ x x (d2)
d2 = A x 4 /
= 0,102 x 4 /
d = 0,360 m = 360 mm (diameter pasaran = 400 mm)
Cek v out let =Qrata-rata
A=
0,102 m3 /detik 14
π 0,42= 0,81 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
C-28
Cek v outlet 3 bak =QA
=0,409 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,09 m/detik ...OK
Cek v tahap II
Q rata-rata tahap II
A=
0,517 m3 /detik : 414
π0,42=1,03 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v outlet 3 bak =QA
=0,517 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,37 m/detik ...OK
Cek v tahap III
Q rata-rata tahap II
A=
0, 647 m3 /detik : 414
π 0,42=1,29 m/detik …OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v outlet 3 bak =QA
=0,647 m3 /detik : 3
14
×π×0,42=1,72 m/detik ...OK
2) Pipa outlet utama
Cek tahap I
Qrata-rata total = 0,409 m3/detik
V efluen = 1 m/detik (0,5 -2 m/detik)
A = Qrata-rata
v=
0,409 m3 /detik1 m/detik
=0,409 m/detik
d2 = A x 4 /
= 0,409 x 4 /
d = 0,72 m (diameter pasaran = 700 mm)
Cek v inlet utama = Qrata-rata
A =
0,409 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,45 m/detik
Cek v inlet utama tahap II :
v = Qrata-rata
A =
0,517 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,83 m/detik …OK
Cek v inlet utama tahap III :
v = Qrata-rata
A =
0,647 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 2,29 m/detik …OK
C-29
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v tahap I
= Qrata-rata tahap I
A =
0,409 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,45 m/detik …OK
Cek v tahap II
= Qrata-rata tahap II
A =
0,527 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 1,83 m/detik …OK
Cek v tahap III
= Qrata-rata tahap III
A =
0,647 m3 /detik1/4 π (0,6 m)2 = 2,29 m/detik …OK
d. Dimensi Bak Tahap I
1) As = Q rata-rata
OR=
0,409 m3 /detik4,63×10 -4 m3 / m2 /detik
=883,37 m2
2) Asumsi kedalaman bak = 4 m
3) Asumsi, P : L = 5 : 1
4) Lebar bak, L
A = 4 x (P x L)
883,37 m2 = 4 x (5L x L)
220,84 m2 = 5 L2
L = 6,6 m
5) Panjang bak, p
p = 5L
= 5 x 6,6 m
= 33 m
6) Volume tangki total = 4 x (33 m x 6,6 m x 4 m)
= 3.484,8 m3
e. Persentase penyisihan
1) Laju overflow rata-rata
= Qrata-rata
A =
0,409 m3 /detik4×(6,6 m × 33 m)
= 4,69 × 10-4 m3 / m2 /detik
= 40,56 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
2) Waktu detensi rata-rata
Td = VolumeQrata-rata
= 3.484,8 m3
0,409 m3 /detik= 8.520 detik = 2,37 jam … OK
C-30
Cek waktu detensi saat pengurasan
Td = VolumeQrata-rata
= 2.613,6 m3
0,409 m3 /detik= 6.390 detik = 1,78 jam … OK
3) Kecepatan Scoure
Dibandingkan kecepatan scoure yang dihitung pada tahap kecepatan horizontal
aliran peak sebelumnya (aliran peak dibagi dengan luas permukaan melintang saat
dilewati aliran).
v = Q peak
Ax=
0,688 m3 /detik4 (6,6 m ×4 m)
= 6,52 ×10 -3 m3 /detik
Nilai kecepatan horizontal pada saat aliran puncak, jauh lebih kecil dibandingkan
dengan kecepatan scoure. Karena itu material yang telah mengendap tidak
tersuspensi.
f. Cek dimensi tiap tahap
1) Tahap II
Laju overflow rata-rata
= Qrata-rata
A =
0,517 m3 /detik4×(6,6 m × 33 m)
= 5,93 × 10-4 m3 / m2 /detik
= 51,3 m3/m2/hari ... Tidak OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Karena laju overflow rata-rata tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu ditambah
satu bak lagi untuk tahap 2 ini, sehingga bak yang digunakan berjumlah 5 bak. Jadi
volume total yang diterima bak:
Volume total bak = 5 x (33 m x 6,6 m x 4 m) = 4.356 m3
Sehingga dengan volume total bak yang baru, perlu dilakukan pengecekan lagi pada
laju overflow rata-ratanya.
Laju overflow rata-rata
= Qrata-rata
A =
0,517 m3 /detik5×(6,6 m × 33 m)
= 4,75 ×10 -4 m3 / m2 /detik
= 41 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Waktu detensi rata-rata
C-31
]0,025
10100)(81,9)(25,0)(05,0(8[ ]
f
1]gd-[s8k [scoure v 1/2
-61/2 x
/detik m ,0130 3
Td = VolumeQrata-rata
= 4.356 m3
0,517 m3 /detik= 8.426 detik = 2,34 jam …OK
Cek waktu detensi saat pengurasan:
Td = VolumeQrata-rata
= 3.484,8 m3
0,517 m3 /detik= 6.740 detik = 1,87 jam …OK
2) Tahap III
Laju overflow rata-rata
= Qrata-rata
A =
0,647 m3 /detik5×(6,6 m × 33 m)
= 5 ,94 ×10 -4 m3 / m2 /detik
= 51,3 m3/m2/hari ... Tidak OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Karena laju overflow rata-rata tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu ditambah
satu bak lagi untuk tahap 3 ini, sehingga bak yang digunakan berjumlah 6 bak. Jadi
volume total yang diterima bak:
Volume total bak = 6 x (33 m x 6,6 m x 4 m) = 5.227,2 m3
Sehingga dengan volume total bak yang baru, perlu dilakukan pengecekan lagi pada
laju overflow rata-ratanya.
Laju overflow rata-rata
= Qrata-rata
A =
0,517 m3 /detik6×(6,6 m × 33 m)
= 3,96 × 10-4 m3 / m2 /detik
= 34,18 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Waktu detensi rata-rata
Td = VolumeQrata-rata
= 5.227,2 m3
0,647 m3 /detik= 8.079 detik = 2,24 jam …OK
Cek waktu detensi saat pengurasan:
Td = VolumeQrata-rata
= 4.356 m3
0,647 m3 /detik= 6.732,6 detik = 1,87 jam …OK
g. Sludge hopper/ruang lumpur
1) TSS influen = 310,5 mg/L (effluen TSS dari Grit Chamber)
2) BOD influen = 285 mg/L (effluen BOD dari Grit Chamber)
3) COD influen = 718,2 mg/L (effluen COD dari Grit Chamber)
4) Fosfat influen = 4 mg/L (effluen fosfat dari Grit Chamber)
5) Penyisihan TSS = 60 % x 310,5 mg/L
= 186,3 mg/L
6) Penyisihan BOD = 40 % x 285 mg/L
= 114 mg/LC-32
kg/L 1,03
kg/hari 21.891
lumpurberat
7) Penyisihan COD = 40 %
= 40 % x 718,2 mg/L
= 287,28 mg/L
8) Penyisihan fosfat = 20 % x 4 mg/L
= 0,8 mg/L
9) TSS efluen = 310,5 mg/L – 186,3 mg/L
= 124,2 mg/L
10) BOD efluen = 285 mg/L – 114 mg/L
= 171 mg/L
11) COD efluen = 718,2 mg/L – 287,28 mg/L
= 430,92 mg/L
12) Fosfat efluen = 4 mg/L – 0,8 mg/L
= 3,2 mg/L
13) % solid = 6 %
14) Spesific gravity = 1,03 kg/L
15) Qrata-rata satu bak = Qrata-rata tot/n
= 0,409 m3/detik /4 = 0,102 m3/detik
16) Total solid = (SSinf – SSef) x Qrata-rata
= (310,5 mg/L – 124,2 mg/L) x 0,102
m3/detik
= 1.641,82 kg/hari
17) Total Vss = 80 % x 1.641,82 kg/hari = 1.313,46 kg/hari
18) Lumpur total = (100/6) x 1.313,46 kg/hari = 21.891 kg/hari
19) Qlumpur =
= 21.253 L/hari
= 21,25 m3/hari
20) Periode pengurasan
Direncanakan:
Panjang ruang lumpur = lebar bak = 6,6 m
Lebar ruang lumpur = lebar zona pengendapan = 6 m
C-33
hari 1
detik 86400
mg 10
kg 1
m
L 100063
Tinggi ruang lumpur = 2 m
21) Dimensi pancungan = 0,5 m x 0,5 m x 0,5 m
22) Sehingga ruang lumpur = volume limas – volume pancungan
= (1/3 x 6,6 x 6 x 2) – (1/3 x 0,5 x 0,5 x 0,5)
= 26,36 m3
23) Periode pengurasan = volume ruang lumpur : volume lumpur
= 26,36 m3 : 21,24 m3/hari
= 1,24 hari = 2 hari
24) Waktu pengurasan = 15 menit = 900 detik
25) Kecepatan pengurasan (V) = 1 m/detik
26) Debit pengurasan (Qp)
Qp = = 26,36900 m3/detik = 0,029 m3/detik
27) Diameter pipa pengurasan
Qp = v x ¼ π d2
0,029 m3/detik = 1 m/dt x ¼ π d2
d = 0,19 m = 200 mm
h. Outlet zone
Panjang total total weir tiap bak
p = Q tiap bakbeban pelimpah
p = 0,102 m3 /detik0,00578 m3 /m/detik
=17,65 m
n = p2L
= 17,652 x 6,6 m
=1,34 ≈ 2 buah
Tinggi muka air setelah melewati pelimpah, hl
Lebar saluran pelimpah (b) = 0,5 m
s = Lebar bak-(n×lebar pelimpah)n-1
s = 6,6 m -(2×0,5)2-1
=5,6 m
i. Alat ukur (V-notch)
V-notch yang dipakai adalah V-notch standar 90o, dengan jarak dari pusat ke pusat V
notch (b) sebesar 20 cm. Dengan demikian, jumlah total V-notch pada setiap bak, n
n = (L/n) x N
C-34
pengurasanWaktu
lumpur ruang V
n = 5,6 m0,5 m
x 2 = 22 buah
Gambar C.5 Detail V-notch
j. Debit tiap V-notch saat Qmaks, qmaks
Type equation here .
k. Tinggi muka air pada saat Qmaks, H
l. Pompa penguras lumpur
Diameter pompa pengurasan = 200 mm
Kecepatan pengurasan = = 0,82m/detik
Pipa penguras terkubur sedalam 3 m di dalam tanah dan pompa penguras diletakkan di
permukaan tanah. Panjang pipa penguras dari dasar ruang lumpur ke pipa vertikal
adalah 7 m, panjang pipa vertikal sama dengan jarak pipa penguras ke muka tanah
adalah 3 m dan jarak dari pipa penguras vertikal ke gravity thickening adalah 20 m.
sehingga panjang pipa total dari ruang lumpur sedimentasi II ke gravity thickening 30
m. Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang pipa lebih dari 10 m.
Headloss Statis = beda elevasi pipa penguras dengan pompa
= 3 m
Headloss mayor =
C-35
20 cm
/detikm 0,005612
/detikm 0,067q
n
33
maks
bak tiapmaks
m 0,0251,417
/detikm 0,0056H
1,417
qH
2/33
2/3
maks
m 0,2 x m 0,2 x 3,14 x 0,25
/detik m 0,026
A
Q 3
dg
vLf
2
2
=
= 0,103 m
Head Pompa = headloss statis + headloss minor +∑ headloss mayor
= 3 m + 0 m + 0,103 m = 3,103 m
Daya pompa = Pw =
dimana:
Pw = daya pompa (watt)γ = ρ . g = 1000 kg/m3 . 9,81 m/s2 = 9810 kg/m2s2
H = head pompa (m)Q = debit maksimum (m3/s) = 0,02 m3/dtk
= efesiensi pompa , diasumsikan 80%
Daya pompa =
9810 kg/m2 s2 × 0,026 m3 /detik × 3 , 103 m80 %
= 989,314 watt
= 1.000 watt
III. Unit Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
III.1 Activated Sludge (Lumpur Aktif)
1. Data
Beberapa data yang diperlukan adalah sebagai berikut:
a. Qrata-rata tahap I = 0,409 m3/detik
b. Qrata-rata tahap II = 0,517 m3/detik
c. Qrata-rata tahap III = 0,647 m3/detik
d. BOD pada influen = 186,3 mg/L;
e. TSS pada influen = 124,2 mg/L;
f. COD infulen = 430,92 mg/L;
g. Fosfat influen = 3,2 mg/L;
h. BOD efluen = 20 mg/L;
i. TSS efluen = 24 mg/L;
j. Desain tangki = 2 buah;
k. γ = 0,5 mg/mg;
C-36
0,2mk9,81m/deti2
ik)(0,82m/det300,022
2
HQ
l. MLVSS (X) = 2400 mg/L;
m. Kd = 0,06 d-1;
n. Persentase penyisihan BOD pada bak sedimentasi I = 40 %;
o. Persentase penyisihan TSS pada bak sedimentasi I = 60 %.
2. Kriteria Desain Terpilih
Kriteria desain dan desain terpilih dari activated sludge dapat dilihat pada Tabel C.10.
Tabel C.10 Kriteria Desain Activated Sludge
Kriteria Desain Range Desain Dipilihϴc (hangat) 10-20 hari 10 hariVSS/SS 0,5-0,8 0,8Suspended solid pada efluen 10-30 mg/L 20 mg/LHRT 12-36 jam 12 jamKebutuhan udara kg/kg BODu
disisihkan0,8-0,85 0,8
Waktu aerasi (T) 2-3 jam 2 jamRasio sirkulasi lumpur 75-100 % 75 %Efisiensi pengolahan BOD 80-95 % 95 %Efisiensi pengolahan TSS 80-90 % 90 %Konsentrasi solid 2-6% 4,4%
3. Perhitungan
a. Pembebanan BOD dan TSS pada instalasi
Qrata-rata tahap I = 0,409 m3/detik x
= 35.338 m3/hari
Qrata-rataper tangki = 35.338 m3/hari/2 tangki
= 167.669 m3/hari
Berdasarkan debit tangki maka ditentukan besar diameter pipa inlet dan outlet yang
digunakan pada reaktor ini.
1) Diameter Inlet Utama:
Q = v x A
0,409 m3/detik = 1 m/detik x A
A = Q / v
A = 0,409 m3/detik1 m/detik
A = 0,409 m2
A = 0,25 x π x D2
0,409 m2 = 0,25 x π x D2
D = 0,721 m ( diameter pasaran 750 mm)
C-37
hari
detik 86400
Cek kecepatan tahap 1 = Q / A
= 0,409 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,750 m)2 )
= 0,926 m/detik …. OK (0,5 – 2 m/detik)
Berdasarkan perhitungan diatas, dengan diameter yang sama dihitung kecepatan
pada tahap II dan III.
Cek kecepatan tahap II = Q / A
= 0,517 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,750 m)2 )
= 1,17 m/detik
Cek kecepatan tahap III = Q / A
= 0,647 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,750 m)2 )
= 1,465 m/detik
2) Diameter Inlet Cabang
Q = (35.338 m3/hari) / 86400 detik
= 0,409 m3/detik
Q = v x A
0,409 m3/detik = 1 m/detik x A
A = Q / v
A = 0,409 m3/detik1 m/detik
A = 0,409 m2
A = 0,25 x π x D2
0,409 m2 = 0,25 x π x D2
D = 0,721 m ( diameter pasaran 750 mm)
Cek kecepatan tahap 1 = Q / A
= 0,1 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,3 m)2 )
= 1,414 m/detik …. OK (0,5 – 2 m/detik)
Cek kecepatan tahap 1 = Q / A
= 0,127 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,3 m)2 )
= 1,8 m/detik …. OK (0,5 – 2 m/detik)
Cek kecepatan tahap 1 = Q / A
= 0,106 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,3 m)2 )
= 1,5 m/detik …. OK (0,5 – 2 m/detik)
3) Diameter outlet utama = diameter inlet utama = 500 mm
Karakteristik lumpur primer
1) BOD pada influen = 186,3 mg/L x 10-6 kg/mg x 1000 L/m3
C-38
= 0,186 kg/m3
2) Beban BOD = 0,186 kg/m3 x 35.338 m3/hari
= 6.572,87 kg/hari
3) TSS pada influen = 124,2 mg/L x 10-6 kg/mg x 1000 L/m3
= 0,124 kg/m3
4) Beban TSS = 0,124 kg/m3 x 35.338 m3/hari
= 4.388,11 kg/hari
b. Karakteristik lumpur primer
BOD disisihkan = 6.572,87 kg/hari x 0,40 = 2.629,15 kg/hari
TSS disisihkan = 4.388,11 kg/hari x 0,60 = 2.632,87 kg/hari
Berat spesifik lumpur = 1,05
Konsentrasi solid = 4,4% = 0,044 kg/kg
Qlumpur
Q
lumpur = \{
2.632,87 kg/hari1,05X1000 kg/m3
\}: 0,044 kg/kg
= 56,988 m3/hari
c. Laju aliran, BOD dan TSS pada efluen primer (infulen sekunder)
Laju aliran = 35.338 m3/hari – 56,988 m3/hari
= 35.281 m3/hari
BOD = 6.572,87 kg/hari - 2.629,15 kg/hari
= 3.943,72 kg/hari
= 3.943,72 kg/hari x 1000g/kg35.281 m3/hari
= 111,78 g/m3
BOD = 111,78 mg/L = So
TSS = 4.388,11 kg/hari – 2.632,87 kg/hari
= 1.755,24 kg/hari
C-39
solid iKonsentras:}kg/m 1000lumpur x spesifik Berat
influen pada TSSBeban {
3
= 1.755,24 kg/hari x 1000g/kg35.281 m3/hari
= 49,8 g/m3
= 49,8 mg/L
d. BOD5 terlarut keluar dari pengolahan (S) di efluen
BODefluen = S + BOD5 efluen SS
1) BOD5 efluen SS (asumsi 63% biodegradable)
Biodegradable efluen solid= 24 mg/L x 0,63 = 15,1 mg/L
Ultimate BODudari solideffluent biodegradable
= 15,1 mg/L x 1,42 mg O2/mg sel
= 21,4 mg/L
BOD5 = 0,67 BODu= 0,67 x 21,4 mg/L = 14,3 mg/L
2) BOD5 terlarut influen yang keluar dari pengolahan
BOD5 efluen = S + BOD5
20 mg/L = S + 14,3 mg/L
S = 5,7 mg/L
C-40
e. Efisiensi pengolahan (E)
1) Efisiensi pengolahan biologi berdasarkan BOD terlarut
E = So-SSo
x 100 = (111,78-5,7111,78 ) x 100% = 94,9%
2) Efisiensi pengolahan keseluruhan termasuk pengolahan primer
E = 186,3 mg/L-20mg/L186,3 mg/L
x 100 = 89,26%
f. Volume reaktor dengan persamaan
V =
θc Qγ (So−S ) mg/L
X(1+kd θc )
V = 10 hari (35.281m3/hari ) (0,5 ) (111,78-5,7 ) mg/L2400mg/L(1+0,06x10)
V = 4.873 m3
g. Dimensi tangki aerasi
Bentuk tangki persegi panjang
Vtotal = 4.873 m3
Rasio p:l = 2:1
Kedalaman air = 3 m
Freeboard = 0,5 m
l x 2l x 3 m = 4.873 m3
2l2 = 4.873 m33 m
2l2 = 1.624 m2
l = √1.6242
l = 28,5 m = 29 m
p = 2l = 58 m
Freeboard = 0,5 m
Kedalaman total = 3,5 m
Volume tangki menjadi = 5.046 m3
h. Laju aliran lumpur yang dibuang dari tangki aerasi
V = 4.873 m3
VSS = 0,8 SS
C-41
=
10 hari = 4.873 m3 x 2400 mg/LQwa( 3000 mg/L) +(35.281m3/hari)(24 mg/Lx0,8)
= 164 m3/hari
i.Estimasi lumpur yang dibuang tiap hari
1) =
= 0,51+0,06x10
= 0,3125
2) Pertambahan masa MLVSS
px = Q(So-S) : 1000 g/kg
= 0,3125 x 35.281 m3/hari x (111,78 – 5,7) g/m3 /(1000 g/kg)
= 1.169 kg/hari
3) Pertambahan masa MLSS (TSS)
pss = 1.169 kg/hari : 0,8
= 1.461 kg/hari
4) TSS yang hilang dalam efluen
pe = (35.281 – 164) m3/hari x 24g/m3 / 1000 g/kg
= 843 kg/hari
5) Lumpur yang dibuang = pss - pe
= 1.461 kg/hari – 843 kg/hari
= 618 kg/hari
j.Estimasi laju pengembalian lumpur aktif
VSS dalam aerator = 2400 mg/L
VSS dalam RAS = 9300 mg/L x 0,8
= 7440 mg/L
2400(Q+Qr) = 7440 sx Qr
= 0,476
Qrata2 = 0,4762 x 35.281 m3/hari
= 16.800 m3/hari
= 0,194 m3/detik
C-42
c eerwr XQXQ
VX
wrQ
obs cdθk1
γ
obsγ
Q
Q rata2
Setelah mengetahui nilai Q = 0,194 m3/detik, maka dihitung diameter resirkulasi yang
akan digunakan.
Q = v x A
0,194 m3/detik = 0,6 m/detik x A
A = Q / v
A = 0,194 m3/detik0,6 m/detik
A = 0,323 m2
A = 0,25 x π x D2
0,323 m2 = 0,25 x π x D2
D = 0,64 m ( diameter pasaran 650 mm)
Cek kecepatan resirkulasi = Q / A
= 0,194 m3/detik /(0,25 x 3,14 x (0,650 m)2 )
= 0,585 m/detik
k. Cek waktu retensi hidrolis, HRT ( )
=
= 5.046 m3
35.281m 3/hari
= 0,143 hari x 24 jam/hari= 3,4 jam
(HRT ( ) = 5 – 15 jam)
l.Cek Rasio F/M
U =
= 111,78-5,7(0,143 hari)(2400 mg/L)
= 0,309 hari-1
m.Cek laju pembebanan organik dan massa ultimate BODu yang digunakan
1) BOD5 = 0,67 x BODu
2) BOD5 digunakan = Q (So – S)/0,67
= 35.281 m3/hari (111,78-5,7)0,67 x 1000g/kg
= 5.586 kg/hari
C-43
Q
V
θX
SSo
n. Kebutuhan oksigen teoritis
O2 =
= 5.586 kg/hari – 1,42 (1.169 kg/hari)
= 3.926 kg/hari
o. Volume udara yang dibutuhkan
Asumsi berat udara 1,202 kg/m3 dan mengandung 23,2% oksigen
Efisiensi transfer oksigen untuk peralatan aerasi = 8%
Faktor keamanan = 2 untuk volume aktual blower
1) Udara teoritis
Udara = 3.926 kg/hari1,202kg/m3 x 0,232 g/udara
= 14.078 m3/hari
2) Udara teoritis yang dibutuhkan pada efisiensi transfer oksigen 8%
Udara = (14.078 m3/hari)/0,08
= 175,975 m3/hari = 122 m3/menit = 5.680 ft3/min
3) Desain udara yang dibutuhkan (dengan faktor keamananan 2)
Udara = (122 m3/menit) x 2 = 244 m3/menit = 2.840 ft3/min
p. Volume udara yang dibutuhkan per unit massa BOD5 disisihkan dan per unit volume air
buangan dan tangki aerasi
1) Udara yang disuplai per kg BOD5yang disisihkan
Udara =
Udara = 175,975 x (1000g/kg)(35.281 m3/hari)x(111,78-5,7)g/m3
= 47 m3 udara/kg BOD5
2) Udara yang disuplai per m3 air buangan yang diolah
Udara =
Udara = 175,975 m3/hari35.281 m3/hari
= 4,98 m3 udara/m3 air buangan
3) Udara yang disuplai per m3 tangki aerasi
C-44
x
o 1,42pf1000g/kg
SSQ
3g/mSSoQ
1000g/kg teoritisudara
Q
teoritisudara
Udara =
Udara = 175,975 m3/hari5046 m3
= 0,0348 m3/(m3.hari)
q. Nilai COD dan fosfat efluen
COD influen = 430,92 mg/L
Penyisihan COD = 85% x 430,92 mg/L
= 366,28 mg/L
COD efluen = 430,92 mg/L – 366,28 mg/L
= 64,64 mg/L
Fosfat influen = 3,2 mg/L
Penyisihan fosfat= 25% x 3,2 mg/L
= 0,8 mg/L
Efluen fosfat = 3,2 mg/L – 0,8 mg/L
= 2,4 mg/L
r.Cek Dimensi per Tahap
1) Tahap II
a) Pembebanan BOD dan TSS pada instalasi
Qrata-rata = 0,517 m3/detik x
= 44.669 m3/hari
Qrata-rataper tangki= 44.669 m3/hari/2 tangki
= 22.334,5 m3/hari
b) Cek dengan volume reaktor yang sama dengan tahap 1
V =
4.873 m3 = θc (22.334m3/hari ) ( 0,5 ) (111,78-5,7 ) mg/L2400mg/L(1+0,44xθc)
= 14,22 hari .... OK ( = 10-20 hari)
2) Tahap III
a) Pembebanan BOD dan TSS pada instalasi
C-45
tangkivolume
teoritisUdara
hari
detik 86400
cθ
cθdk1X
mg/L SS Qγθ oc
cθ cθ
Qrata-rata = 0,647 m3/detik x 86400 detikhari
= 55.900 m3/hari
Qrata-rataper tangki = 55.900 m3/hari/2 tangki
= 27.950 m3/hari
b) Cek dengan volume reaktor yang sama dengan tahap 1
V =
4.873 m3 = θc (27.950m3/hari ) ( 0,5 ) (111,78-5,7 ) mg/L2400mg/L(1+0,44xθc)
= 11,36 hari .... OK ( = 10-20 hari)
C-46
cθ
cθdk1X
mg/L SS Qγθ oc
cθ cθ
III.2 Bak Sedimentasi II
1. Data
Direncanakan menggunakan 3 buah bak sedimentasi dan terdapat 1 bak sebagai cadangan;
a. Konstanta kohesi = k = 0,05
b. Berat jenis = s = 1,25
c. Gaya gravitasi = g = 9,81 m/detik2
d. Diameter partikel = d = 100 µm = 100 x 10-6 m
e. Faktor friksi Darcy Weisbach = f = 0,025
f. Qrata-rata tahap 1 = 0,2 m3/detik
g. Qrata-rata tahap 2 = 0,254 m3/detik
h. Qrata-rata tahap 3 = 0,318 m3/detik
2. Kriteria dan Desain Dipilih
Kriteria desain dan desain terpilih untuk tangki sedimentasi II dapat dilihat pada Tabel
C.11.
Tabel C.11 Kriteria Desain Tangki Sedimentasi II
Kriteria Desain Range Desain DipilihOver flow rate (average flow) 30-50 m/hari 40 m/hariOver flow rate (peak flow) 60-120 m/hari 100 m/hariWaktu detensi (average flow) 1,5-2,5 jam 2 jamKecepatan aliran 0,02-0,025 m/detik 0,02 m/detikWeir loading rate 125-500 m/hari 250 m/hariSludge hopper 1,7 vertical : 1 horizontalSumber: Mackenzie L. Davis, 2010
3. Perhitungan
a. Influen
1) Pipa Inlet cabang
Qrata-rata tahap 1 = 0,2 m3/detik
Qrata-rata tiap bak = 0,05 m3/detik
v influen = 1 m/detik (0,5 -2 m/detik)
Atiap bak = Qrata tiap bak: v
= 0,05 m3 /detik : 1 m/ detik
= 0,05 m2
A = ¼ x x (d2)
d2 = A x 4 /
= 0,05 x 4 /
d = 0,253 m = 253 mm (diameter pasaran = 300 mm)
C-47
Cek v inlet = ...OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak = ...OK
Cek v tahap II
= ...OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak = ...OK
Cek v tahap III
= ...OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v inlet 3 bak = ...OK
2) Pipa inlet utama
Cek tahap I
Qrata-rata total = 0,2 m3/detik
V influen = 1 m/detik (0,5 -2 m/detik)
A=
d2 = A x 4 /
= 0,2 x 4 /
d = 0,5 m (diameter pasaran = 500 mm)
Cek v
inlet utama =
Cek v inlet utama tahap II :
C-48
m/detik 0,71 m) (0,3 x x 1/4
/detikm 0,05
A
rata-Qrata2
3
m/detik 0,95 m) (0,3 x x 1/4
3 :/detik m 0,2
A
Q2
3
m/detik 0,9 m) (0,3 x x 1/4
4 :/detik m 0,254
A
II tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,2 m) (0,3 x x 1/4
3 :/detik m 0,254
A
Q2
3
m/detik 0,75 m) (0,3 x x 1/4
6 :/detik m 0,318
A
III tahaprata-Qrata2
3
m/detik 0,899 m) (0,3 x x 1/4
5 :/detik m 0,318
A
Q2
3
m/detik 0,2 m/detik 1
/detikm 0,2
v
rata-Qrata 3
m/detik 1,02 m) (0,5 x x 1/4
/detikm 0,2
A
rata-Qrata2
3
...OK
Cek v inlet utama tahap III :
...OK
Cek pengurasan:
Cek v tahap I
= ...OK
Cek v tahap II
= ...OK
Cek v tahap III
= ...OK
b. Sistem Outlet
2) Pipa Outlet cabang
Qrata-rata tahap 1 = 0,2 m3/detik
Qrata-rata tiap bak = 0,05 m3/detik
v influen = 1 m/detik (0,5 -2 m/detik)
Atiap bak = Qrata tiap bak: v
= 0,05 m3 /detik : 1 m/ detik
= 0,05 m2
A = ¼ x x (d2)
d2 = A x 4 /
= 0,05 x 4 /
d = 0,253 m = 253 mm (diameter pasaran = 300 mm)
Cek v outlet
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v outlet 3 bak = ...OK
Cek v tahap II
C-49
m/detik 1,29 m) (0,5 x x π1/4
/detikm 0,254
A
rata-Qratav
2
3
m/detik 1,62 m) (0,5 x x π1/4
/detikm 0,318
A
rata-Qratav
2
3
m/detik 1,02 m) (0,5 x x 1/4
/detik m 0,2
A
I tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,29 m) (0,5 x x 1/4
/detikm 0,254
A
II tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,62 m) (0,5 x x 1/4
/detik m 0,318
A
III tahaprata-Qrata2
3
m/detik 0,71 m) (0,3 x x 1/4
/detikm 0,05
A
rata-Qrata2
3
m/detik 0,95 m) (0,3 x x 1/4
3 :/detik m 0,2
A
Q2
3
...OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v outlet 3 bak = ...OK
Cek v tahap III
...OK
Cek kecepatan saat pengurasan:
Cek v outlet 3 bak = ...OK
3) Pipa outlet utama
Cek tahap I
Qrata-rata total = 0,2 m3/detik
V influen = 1 m/detik (0,5 -2 m/detik)
A=
d2 = A x 4 /
= 0,2 x 4 /
d = 0,5 m (diameter pasaran = 500 mm)
Cek v outlet utama
v =
Cek v outlet utama tahap II :
...OK
Cek v outlet utama tahap III :
...OK
Cek pengurasan:
Cek v tahap I
C-50
m/detik 0,9 m) (0,3 x x 1/4
4 :/detik m 0,254
A
II tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,2 m) (0,3 x x 1/4
3 :/detik m 0,254
A
Q2
3
m/detik 1,13 m) (0,3 x x 1/4
4 :/detik m 0,318
A
III tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,5 m) (0,3 x x 1/4
3 :/detik m 0,318
A
Q2
3
m/detik 0,2 m/detik 1
/detikm 0,2
v
rata-Qrata 3
m/detik 1,02 m) (0,5 x x 1/4
/detikm 0,2
A
rata-Qrata2
3
m/detik 1,29 m) (0,5 x x π1/4
/detikm 0,254
A
rata-Qratav
2
3
m/detik 1,62 m) (0,5 x x π1/4
/detikm 0,318
A
rata-Qratav
2
3
= ...OK
Cek v tahap II
= ...OK
Cek v tahap III
= ...OK
c. Dimensi Bak Tahap I
2)
3) Asumsi kedalaman bak = 4 m
4) Asumsi, P : L = 5 : 1
5) Lebar bak, L
A = 4 x (P x L)
431,97 m2 = 4 x (5L x L)
107,99 m2 = 5 L2
L = 4,7 m
5) Panjang bak, p
p = 5L
= 5 x 4,7 m
= 23,5 m
6) Volume tangki total = 4 x (23,5 m x 4,7 m x 4 m)
= 1.767,2 m3
d. Persentase penyisihan
2) Laju overflow rata-rata
= 39,11 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
e. Waktu detensi rata-rata
Cek waktu detensi saat pengurasan
C-51
m/detik 1,02 m) (0,5 x x 1/4
/detik m 0,2
A
I tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,29 m) (0,5 x x 1/4
/detikm 0,254
A
II tahaprata-Qrata2
3
m/detik 1,62 m) (0,5 x x 1/4
/detik m 0,318
A
III tahaprata-Qrata2
3
2234-
3
m 431,97 /detik/mm 10 4,63
/detikm 0,2
OR
rata-QrataAs
/detikmm10 x 4,53 m) 23,5 x m (4,7 x 4
/detikm 0,2
A
rata-Qrata 234-3
...OK jam....... 2,45 detik 8.836 detik/m 0,2
m 1.767,2
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
f. Kecepatan Scoure
Dibandingkan kecepatan scoure yang dihitung pada tahap kecepatan horizontal aliran
peak sebelumnya (aliran peak dibagi dengan luas permukaan melintang saat dilewati
aliran).
Nilai kecepatan horizontal pada saat aliran puncak, jauh lebih kecil dibandingkan
dengan kecepatan scoure. Karena itu material yang telah mengendap tidak tersuspensi.
g. Cek dimensi tiap tahap
2) Tahap II
Laju overflow rata-rata
= 49,67 m3/m2/hari ... Tidak OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Karena laju overflow rata-rata tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu
ditambah satu bak lagi untuk tahap 2 ini, sehingga bak yang digunakan berjumlah
5 bak. Jadi volume total yang diterima bak:
Volume total bak = 5 x (23,5 m x 4,7 m x 4 m) = 2.209 m3
Sehingga dengan volume total bak yang baru, perlu dilakukan pengecekan lagi
pada laju overflow rata-ratanya.
Laju overflow rata-rata
= 39,74 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Waktu detensi rata-rata
C-52
...OK jam....... 1,84 detik 6.627 detik/m 0,2
m 1.325,4
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
]0,025
10100)(81,9)(25,0)(05,0(8[ ]
f
1]gd-[s8k [scoure V 1/2
-61/2 x
/detik m ,0130 3
m/detik10 x 4,5 m) 4 x m (4,7 4
/detikm 0,338
Ax
QpeakV 3-
3
/detikmm10 x 5,75 m) 23,5 x m (4,7 x 4
/detikm 0,254
A
rata-Qrata 234-3
/detikmm10 x 4,6 m) 23,5 x m (4,7 x 5
/detikm 0,254
A
rata-Qrata 234-3
K jam......O 2,42 detik 8.696,85 detik/m 0,254
m 2.209
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
Cek waktu detensi saat pengurasan:
3) Tahap III
Laju overflow rata-rata
= 49,75 m3/m2/hari ... Tidak OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Karena laju overflow rata-rata tidak memenuhi kriteria desain, maka perlu
ditambah satu bak lagi untuk tahap 3 ini, sehingga bak yang digunakan berjumlah
6 bak. Jadi volume total yang diterima bak:
Volume total bak = 6 x (23,5 m x 4,7 m x 4 m) = 2.650,8 m3
Sehingga dengan volume total bak yang baru, perlu dilakukan pengecekan lagi
pada laju overflow rata-ratanya.
Laju overflow rata-rata
= 41,46 m3/m2/hari ... OK (OR = 32-48 m3/m2/hari)
Waktu detensi rata-rata
Cek waktu detensi saat pengurasan:
h. Sludge hopper/ruang lumpur
1) TSS influen = 18,72 mg/l (efluen TSS dari Activated Sludge)
2) BOD influen = 10,1175 mg/l (efluen BOD dari Activated Sludge)
3) COD influen = 76,32 mg/l (efluen TSS dari Activated Sludge)
4) Fosfat influen = 1,2 mg/l (efluen BOD dari Activated Sludge)
5) Penyisihan TSS = 60% % x 18,72 mg/l
= 11,232 mg/l
6) Penyisihan BOD = 40,7 % x 10,1175 mg/l
= 4,118mg/l
C-53
...OK jam....... 1,93 detik 6.957,48 detik/m 0,254
m 1.767,2
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
/detikmm10 x 5,76 m) 23,5 x m (4,7 x 5
/detikm 0,3185
A
rata-Qrata 234-3
/detikmm10 x 4,8 m) 23,5 x m (4,7 x 6
/detikm 0,318
A
rata-Qrata 234-3
K jam......O 2,32 detik 8.335,85 detik/m 0,318
m 2.650,8
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
...OK jam....... 1,93 detik 6.946,54 detik/m 0,318
m 2.209
rata-Qrata
VolumeTd
3
3
7) Penyisihan COD = 40%
= 40 % x 76,32 mg/l
= 30,528 mg/l
8) Penyisihan Fosfat = 20% x 1,2 mg/l
= 0,24 mg/l
9) TSS efluen = 18,72 mg/l – 11,232 mg/l
= 7,488 mg/l
10) BOD efluen = 10,1175 mg/l – 4,118 mg/l
= 5,99 mg/l
11) COD efluen = 76,32 mg/l – 30,528 mg/l
= 45,792 mg/l
12) Fosfat efluen = 1,2 mg/l – 0,24 mg/l
= 0,96 mg/l
13) % solid = 6 %
14) spesific gravity = 1,03 kg/l
15) Qrata-rata satu bak = Qrata-rata tot/n
= 0,2 m3/detik /3 = 0,067 m3/detik
16) Total solid = SS x Qrata-rata
= 7,488 mg/l x 0,05 m3/detik
= 32,35 kg/hari
17) Total Vss = 80 % x 32,35 kg/hari = 25,878 kg/hari
18) Lumpur total = = 431,31 kg/hari
19) Qlumpur = = 416,75 l/hari
= 0,561 m3/hari
20) Periode Pengurasan
Direncanakan :
Panjang ruang lumpur = lebar bak = 7 m
Lebar ruang lumpur = lebar zona pengendapan =5m.
Tinggi ruang lumpur = 0,5 m
21) Dimensi pancungan = 0,3 m x 0,3 m x 0,3 m
22) Sehingga Ruang lumpur = Volume limas – Volume pancungan
= (1/3 x 7 x 5 x 0,5) – (1/3 x 0,3 x 0,3 x 0,3)
C-54
hari 1
detik 86400
mg 10
kg 1
m
L 100063
kg/hari 25,878 6
100
kg/l 1,03
kg/hari 431,31
lumpurberat
= 5,82 m3
23) Periode pengurasan = Volume ruang lumpur : Volume lumpur
= 5,82 m3 : 0,561 m3/hari
= 10,374 hari = 11 hari.
24) Waktu pengurasan = 15 menit = 900 detik
25) Kecepatan pengurasan (V) = 1 m/detik
26) Debit pengurasan (Qp)
Qp = = m3/detik = 0,006 m3/detik
27) Diameter pipa pengurasan
Qp = V x ¼ π d2
0,006 m3/detik = 1 m/dt x ¼ π d2
d = 0,09 m = 90 mm
d pasaran = 100 mm
i. Outlet Zone
Panjang total total weir tiap bak
Tinggi muka air setelah melewati pelimpah, hl
Lebar saluran pelimpah (b) = 0,5 m
j. Alat ukur (V-notch)
V-notch yang dipakai adalah V-notch standar 90o, dengan jarak dari pusat ke pusat V
notch (b) sebesar 20 cm. Dengan demikian, jumlah total V-notch pada setiap bak, n
C-55
pengurasanWaktu
lumpur ruang V
900
5,82
m9~65,8/m/detikm 0,00578
/detikm 0,05p
pelimpahbeban
Q p
3
3
bak tiap
buah 1buah 64,0m 7 x 2
m 9
2L
pn
m 6,51-2
m) 0,5 x (1 - m 7s
1-n
pelimpah)lebar (n x -bakLebar s
90o
Gambar C.6 Detail V-notch
k. Debit tiap V-notch saat Qmaks, qmaks
l. Tinggi muka air pada saat Qmaks, H
m. Pompa Penguras Lumpur
Diameter pipa penguras = 100 mm
Kecepatan pengurasan = = 0,35m/detik
Pipa penguras terkubur sedalam 1,5 m di dalam tanah dan pompa penguras diletakkan
di permukaan tanah. Panjang pipa penguras dari dasar ruang lumpur ke pipa vertikal
adalah 7 m, panjang pipa vertikal sama dengan jarak pipa penguras ke muka tanah
adalah 1,5 m dan jarak dari pipa penguras vertikal ke gravity thickeningadalah 3 m.
Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang pipa lebih dari 10 m.
Headloss Statis = beda elevasi pipa penguras dengan pompa
=1,5m
Headloss mayor =
=C-56
20 cm
buah13 m 0,5
m 6,5 n
N x (L/b)n
/detikm 0,003813
/detikm 0,05q
n
33
maks
bak tiap
maks
m 0,00271,417
/detikm 0,0038H
1,417
qH
2/33
2/3
maks
m 0,1 x m 0,1 x 3,14 x 0,25
/detik m 0,006
A
Q 3
dg
vLf
2
2
mm
m
1,0det/81,92
det)/1(5,1102,02
2
=0,117 m
Head Pompa =headloss statis + headloss minor + headloss mayor
=1,5m + 0 m + 0,117 m = 1,617 m
Daya pompa = Pw =
Keterangan:
Pw = daya pompa (watt)γ = ρ . g = 1000 kg/m3 . 9,81 m/s2 = 9810 kg/m2s2
H = head pompa (m)Q = debit maksimum (m3/s) = 0,02 m3/dtk
= efisiensi pompa , diasumsikan 80%
Daya pompa = = 118,98 watt
IV. Unit Tertiary Treatment
4.1 Desinfeksi
1. Data
a. Jumlah tabung pelarut klorin 2 tabung;
b. Qrata tahap I = 17.280 m3/hari
c. Qrata tahap II = 21.945,6 m3/hari
d. Qrata tahap III = 27.475,2 m3/hari
e. Kadar klor dalam CaOCl2 ialah 60%
2. Kriteria desain dan desain terpilih
Kriteria desain dan desain terilih untuk proses desinfeksi dapat dilihat pada Tabel C.12.
Tabel C.12 Kriteria Pengolahan dengan Desinfeksi
Kriteria Desain Range Desain Terpilih
Dosis kaporit
Kadar chlor dalam CaOCl2
Waktu kontak (td )
Menggunakan bak khlorinasi
Kecepatan pada saluran bak khlorinasi (vL)
BJ kaporit
(3 – 10) mg/l
(15 – 45) menit
(2–4,5)m/jam
(0,8–0,88) kg/l
6 mg/l
60 %
20 mnt
3,6 m/jam= 0,06 m/dt
0,85 kg/l
Sumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 1991
3. Perhitungan
a. Tahap I
1) Dosis yang digunakan adalah 6 mg/l
2) Kebutuhan klorin liquid = 6mg/Lxg/1000mgx1000L/m3x17.280m3/hari
C-57
HQ
%80
617,1/detikm 0,006 skg/m 9810 322 m
= 51.840 g/hari
=51, 840 kg/hari
3) Pada saat pembubuhan diharapkan konsentrasi Cl sekitar 0,6-0,8 mg/L sehingga
dibutuhkan pengenceran 10 kali. Jadi setiap dosis 6 mg/L dibutuhkan 10 L air untuk
pengenceran.
4) Banyaknya air yang diperlukan (volum) =
51840000mg/hari 6 mg/L
× 10 L
= 86400000 L
= 86400 m3/hari
5) Periode pengisian direncanakan 24 jam
6) Kapasitas pembubuhan=86400 m3/ hari
600 g/L × 1440 mnt/hari = 0,1 L/mnt
7) Volume tangki pelarut = 0,1 L/mnt x 1440 mnt/hari
= 144 L/hari
= 0,144 m3/hari
8) Dimensi tangki pelarut
t = 1 m
A =
0,144 m3
1 m = 0,144 m 2
0,144 m
2 =
D = 0,428 m = 428 mm = 450 mm
9) Inlet
V = 0,6 m/s (asumsi)
Qpembubuhan = 0,1 L/mnt = 0,00167 m3/s
Qpembubuhan = A x v
0,00167 m3/dtk = A x 0,6 m/dtk
A =
= 2,78 x 10-3m3/dtk
D = 0,060 m
C-58
2
4
1D
/m 0,6
/m 0,00167 3
dtk
dtk
2
4
1D
= 60 mm
b. Tahap II
1) Kebutuhan klorin liquid
= 6 mg/L x g/1000mg x 1000L/m3 x 21.945,6m3/hari
= 65.836,8 g/hari
=65,84kg/hari
2) Banyaknya air yang diperlukan (volum) =
= 109.728.000 L
= 109.728 m3
3) Kapasitas pembubuhan
4) Volume tangki pelarut = 0,127 L/mnt x 1440 mnt/hari
= 182,88 L/hari
= 0,183 m3/hari
5) Inlet
cek kecepatan
Qpembubuhan = V x A
0,00212 m3/det = V x 0,00278 m2
V = 0,76 m/det
c. Tahap III
1) Kebutuhan klorin liquid
= 6 mg/L x g/1000 mg x 1000 L/m3 x 27.475,2 m3/hari
= 82.425,6 g/hari
= 82,426 kg/hari
2) Banyaknya air yang diperlukan =
= 137.376.000 L
= 137.376 m3
3) Kapasitas pembubuhan
4) Volume tangki pelarut = 0,159 L/mnt x 1440 mnt/hari
= 228,96 L/hari
C-59
L 10 mg/L 6
mg/hari 65836800
L/mnt 0,127 mnt/hari 1440 g/L 600
hari/m 109728 3
L 10 mg/L 6
mg/hari 82425600
L/mnt 0,159 mnt/hari 1440 g/L 600
hari/m 137.376 3
= 0,229 m3/hari
5) Inlet
cek kecepatan
Qpembubuhan = V x A
0,00265 m3/det = V x 0,00278 m2
V = 0,95 m/det
VI. Unit Pengolahan Lumpur
5.1Gravity Thickening
1. Data
a. SS dari grit chamber = 1.711,76 kg/hari
b. SS dari BS I = 1.037,35 kg/hari
c. SS dari BS II = 173,2 kg/hari
d. Q lumpur dari grit chamber = 0,132 m3/hari
e. Q lumpur dari BS I = 13,43 m3/hari
f. Q lumpur dari BS II = 2,24 m3/hari
g. Kandungan solid = 9 %
h. Solid loading = 60 kg/m2.hari
i. Slope = 20o
j. Ketinggian thick = 4 m
2. Perhitungan
a. SSttl = SS grit chamber + SS dari BS I + SS dari BS II
= 1.711,76 kg/hari + 1.037,35 kg/hari + 173,2 kg/hari
= 2.922,31 kg/hari
b. Volume sludge = 0,132 m3/hari + 13,43 m3/hari + 2,24 m3/hari
= 15,802 m3/hari
c. A =
d. A = ¼ π d2
C-60
2m 48,71 hari.2kg/m 60
kg/hari 2.922,31
loading Solid
ttlSS
48,71 m2 = ¼ π d2 → d = 7,88 m = 8 m
e. Volume tangki = A x hthick
= ¼ π d2 x 4 m = ¼ π (8 m)2 x 4 m = 200,96 m3
Cek td
td = ..OK
(td = 0,5 – 20 hari)
Jika kemiringan ruang lumpur untuk tangki ( ) = 20o, maka tinggi ruang lumpur
adalah:
t =
d
2 tg θ =
82
tg 20o = 1,46 m ≈ 1,5 m
f. Efisiensi tangki =
9 - 29
× 100 % = 77,78 %
g. Berat solid yang dipekatkan adalah:
SSpekat = % removal x SS
= 77,78 % x 2.922,31 kg/hari = 2.272,97 kg/hari
h. Berat lumpur =
i. Volume lumpur
j. Supernatan = Vlumpur masuk – Vlumpur pekat
= 15,802 m3/hari – 24,52 m3/hari = 8,72 m3/hari
k. Hitung jumlah V-notch, debit air pada V-notch dan ketinggian air pada V-notch
Kriteria V-notch, sudut 90o,Jarak pusat setiap V-notch, Lpp = 20 cm
8 cm
Gambar C.7 Detail V-notch
1) Jumlah V-notch, NV-notch
2) Qtiap V-notch
C-61
13hari 12,72hari /harim 15,802
m 200,96
V
V3
3
lumpur
tangki
kg/hari 25.255,22 kg/hari 2.272,97 9
100
/harim 24,52 kg/m 1030
kg/hari 25.255,22
lumpurberat 3
3s
buah 126 buah 125,6 0,2
m 8
L
d
pp
/hari0,07m buah 126
/harim 8,72
N
Q3
3
notch-V
supernatan
3) hair pada V-notch =
l. Jadi dimensi dari Gravity Thickening
Diameter (d) = 8 m
Tinggi (h) = 4 m + 0,3 m (freeboard) = 4,3 m
m. Pompa penguras lumpur
Waktu Pengurasan = 15 menit = 900 detik
Kecepatan pengurasan = 1 m/detik
Debit pengurasan = = m3/detik
= 0,223m3/detik
Diameter pipa pengurasan = Qp = V x ¼ π d2
= 0,223 m3/detik = 1 m/dt x ¼ π d2
= 0,533 m = 550 mm
Kecepatan pengurasan = = 0,94 m/detik
Pipa penguras terkubur sedalam 4,5 m di dalam tanah dan pompa penguras diletakkan
di permukaan tanah. Panjang pipa penguras dari dasar ruang lumpur ke pipa vertikal
adalah 7 m, panjang pipa vertikal sama dengan jarak pipa penguras ke muka tanah
adalah 4,5 m dan jarak dari pipa penguras vertikal ke sludge drying bed adalah 10 m.
Sehingga panjang pipa total dari ruang lumpur sedimentasi II ke sludge drying bed
21,5 m. Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang pipa lebih dari 10
m.
Headloss Statis = beda elevasi pipa penguras dengan pompa
= 4,5 m
Headloss mayor =
=
= 0,037 m
Head Pompa =headloss statis + headloss minor + headloss mayor
= 4,5 m + 0 m + 0,037 m = 4,537 m
C-62
m 0,05 1,417
/harim 0,07
1,417
Q5
23
5
2
notch-V tiap
pengurasanWaktu
lumpur ruang V
900
200,96
m 0,55 x m 0,55 x 3,14 x 0,25
/detik m 0,223
A
Q 3
dg
vLf
2
2
0,55mk9,81m/deti2
m/detik) (0,9421,50,022
2
Daya pompa = Pw =
dimana:Pw = daya pompa (watt)γ = ρ . g = 1000 kg/m3 . 9,81 m/s2 = 9810 kg/m2s2
H = head pompa (m)Q = debit maksimum (m3/s) = 0,02 m3/dtk
efisiensi pompa , diasumsikan 80%
Daya pompa (Pw) =
= 2.058,49 watt = 2,058 kW = 3 kW
5.2 SludgeDrying Bed
1. Kriteria Desain dan Desain Dipilih
Kriteria desain dan desain terpilih dari sludge drying bed dapat dilihat dalam Tabel C.13.
Tabel C.13 Kriteria Desain Pengolahan Sludge Drying Bed
Kriteria Desain Range Desain Dipilih
Periode pengeringan (td) 10-15 hari 10 hari
Ketebalan lapisan pasir 230- 300 mm 300 mm
Pasir halus 150 mm
Pasir kasar 75 mm
Ketebalan lapisan lumpur 150-300 mm 300 mm
Koefisien keseragaman (UC) 4
Ukuran Efektif (ES) 0,3-0,75
Jarak antar pipa lateral 2,5-6 m
Kecepatan aliran di underdrain > 0,75 m/detik
Slopeunderdrain 1 %Sumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 1991
2.Perhitungan
a. Volume lumpur selama 10 hari
V = debit lumpur x td
= 24,52 m3/hari x 10 hari = 245,2 m3
b. Luas permukaan lumpur yang dibutuhkan
As =
Jumlah unit di asumsikan = 10 unit (dengan asumsi waktu pengaliran dari gravity
thickening ke sludge drying bed adalah 2 hari)
C-63
HQ
%80
537,4/detikm 0,037 skg/m 9810 322 m
23
m 817,33 m 0,3
m 245,2
h
V
Dimensi tiap unit adalah:
A
=
= 163,47 m2
Asumsi p : l = 3 : 1
P = 3l
Luas per unit = p x l = 3l2
163,47 = 3l2
l
2 =
l = 7,4 m
p = 22,2 m
c. Volume air yang hilang setelah 10 hari (kadar air berkurang dari 70% menjadi 40%)
Vair = (70 – 40) % x V
= 30 % x 817,33 m3
= 245,2 m3
d. Debit efluen (evaporasi diabaikan)
Qeff = 245,2 m3/10 hari
= 24,52 m3/hari
= 2,84 x 10-4 m3/detik
5.3 Land Treatment
Lumpur dari hasil pengolahan atau pengeringan menggunakan sludge drying bed akan diolah
dengan menggunakan metode land treatment, yaitu metoda yang menggunakan kemampuan
asimilasi tanah dalam mendegradasi limbah. Metode land treatment ini menggunakan lahan
C-64
m 5
m 817,33 3
m 3
m 163,47 3
yang cukup luas. Oleh karena itu dibutuhkan daerah spreading area yang berada di lokasi
fasilitas BPAB.
VI. Mass Balance
Mass balance dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dapat dilihat pada Tabel C.14.
Tabel C.14 Mass Balanced Instalasi Pengolahan Air Limbah
No Unit Pengolahan SatuanParameter
TSS BOD COD Fosfat
1 Saluran pembawa mg/L 520 355 890 2
2 Grit Chamber mg/L 468 337,25 845,5 2
3 Bak sedimentasi I mg/L 187,2 202,35 507,3 1,6
4 Activated Sludge mg/L 18,72 10,1175 76,095 1,2
5 Bak sedimentasi II mg/L 7,48 6 45,657 0,96
Sumber: Data dan Perhitungan TB PBPAB, 2014
1. Saluran pembawa, bar screen dan tangki aliran rata-rata
a. TSS
Cin= 520 mg/L
Cout = 520 mg/L
b. BOD
Cin= 355 mg/L
Cout = 355 mg/L
c. COD
Cin= 890 mg/L
Cout = 890 mg/L
d. Fosfat
Cin= 2 mg/L
Cout = 2 mg/L
2. Grit Chamber
a. TSS
Cin= 520 mg/L
Cout = 468 mg/L
b. BOD
Cin= 355 mg/L
Cout = 337,25 mg/L
c. COD
C-65
Cin= 890 mg/L
Cout = 845,5 mg/L
n. Posfat
Cin= 2 mg/L
Cout = 2 mg/L
3. Bak Sedimentasi I
a. TSS
Cin= 468 mg/L
Cout = 187,2 mg/L
b. BOD
Cin= 337,25 mg/L
Cout = 202,35 mg/L
c. COD
Cin= 845,5 mg/L
Cout = 507,3 mg/L
d. Fosfat
Cin= 2 mg/L
Cout = 1,6 mg/L
4. Activated Sludge
a. TSS
Cin= 187,2 mg/L
Cout = 18,72 mg/L
b. BOD
Cin= 202,35 mg/L
Cout = 10,1175 mg/L
c. COD
Cin= 507,3 mg/L
Cout = 76,095 mg/L
d. Fosfat
Cin= 1,6 mg/L
Cout = 1,2 mg/L
5. Sedimentasi II
a. TSS
Cin= 18,72 mg/L
C-66
Cout = 7,48 mg/L
b. BOD
Cin= 10,1175 mg/L
Cout = 6 mg/L
c. COD
Cin= 76,095 mg/L
Cout = 45,657 mg/L
d. Fosfat
Cin= 1,2 mg/L
Cout = 0,96 mg/L
5. Gravity Thickening
a. Total SS = 2.922,31 kg/hari
b. Volume lumpur = 24,52 m3/hari
6. Sludge Drying Bed
a. Volume lumpur = 245,2 m3/hari
b. Debit efluen = 2,84 x 10-4 m3/detik
C-67