Evaluasi Bangunan IPAL sesuai kriteria desain

1. Bak Pengumpul (Collector Tank)

a. Diketahui:

Dimensi sumur pengumpul :

panjang = 1,95 m

Lebar = 2,25 m

Kedalaman (h) = 2,4 m ( kedalaman muka air pada saat pompa secara otomatis

menyedot limbah ke bak netralisasi)

Debit rata rata pada Bulan Juli dan Agustus 2013 = 37, 905 m3/hari = 6,31 m3/

jam (running 6 jam dalam sehari) = 1,75 10 -3 m3/ sekon

b. Kriteria Desain :

Waktu Detensi = >30 menit, tujuannya agar iaktivasi dari virus virus yang

mungkin masih aktif (aaknasional.files.wordpress.com)

c. Perhitungan

Volume = A(luas sumur pengumpul) x h

A sumur pengumpul = p x l

= 1,95m x 2,25 m = 4,3875 m2

Volume = A (luas sumur pengumpul) x h

= 4,3875 m2 x 2,4 m = 10,53 m3

=100 , 28 menit

(kriteria desain >30 menit, memenuhi)

Suplai Oksigen oleh Aerator

Bak Kolektor menggunakan aerator untuk membantu proses ekualisasi dari berbagai

air limbah yang berbeda konsentrasi maupun kuantitas yang masuk ke bak kolektor. Dengan

daya aerator yang terpusat di kompressor 0,3075 kW (1 buah aerator) dan asumsi bahwa

surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh, dioperasikan selama 24 jam, maka didapat :

1,5 kg O2 /Kwh x 0,3075 kW x 24 jam = 11,07 kgO2

Untuk bak pengumpul dengan volume 15,35 m3, maka suplai oksigennya adalah 11,07 kgO2.

1

td ( waktu detensi)=VQ

=10,53m3

0,00175 m3 / detik=6017 , 14det ik

Perhitungan Pompa

Menghitung Head Pompa

Diameter pipa inlet dan outlet pada pompa 1,5 inchi (3.81 cm=3.81 10-2m)

Cek kecepatan :

V=QA

V= Q

1/4 π D2

V=0,00175 m 3/detik

1/ 4 π (3,8110−2)2

V=1,53m

detik (0,6-3 m/detik)

Kehilangan Tekanan

Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )

1,85

× L

=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 ,81. 10−2 m )2,63 )

1, 85

×6m

= 0,57 m

Hminor dihitung berdasarkan headloss pada belokan 90° (ada 1). Nilai k sebesar 0,4.

Hminor = 1 x (k v2

2 g)

= 1 x(0,4

(0 ,875 m /s )2

2×9 ,81m / s2 )

= 0,017 m

Hf = Hmayor + Hminor

= 0,57 m + 0,017 m

= 0,587 m

Hs = beda tinggi + kedalaman collector tank

= 0 m + 3,5 m

= 3,5 m

2

Hv = V2

2 g

= ( (1 ,53 m /s )2

2×9 , 81 m /s2)= 0,11 m

H total = Hf + Hs + Hv

= 0,587 m + 3,5 m + 0,11 m

= 4,2 m

Menghitung efisiensi pompa berdasarkan data di lapangan

WHP (Water Horse Power )= ρ x Q x H75

=998 ,2 kg/m3×0 , 001 75m3/ s×4,2 m75

= 0,0979 Hp

BHP (Break Horse Power) = 1,5 kW

1 kW = 1,3428 Hp

BHP = 2,0142 Hp

efisiensi=WHPBHP

×100 %=0 ,0969 Hp2,0142 Hp

×100 %

= 4,8 %

2. Netralisasi

a. Diketahui:

Panjang = 1,95m

Lebar = 2,9 m

Tinggi = 1,3 m ( kedalaman muka air pada saat pompa secara manual dialirkan ke

bak aerasi)

Volume (V) = 1,95 x 2,9 x 1,3 = 7,35 m3

Debit rata rata pada Bulan Juli dan Agustus 2013 = 37, 905 m3/hari = 6,31 m3/

jam (running 6 jam dalam sehari) = 1,75 10 -3 m3/ sekon

Debit inlet bak netralisasi = debit inlet netralisasi

= 6,31 m3/jam

Debit outlet bak netralisasi = 6,31 m3/jam

3

V=QA

=6,31 m3 /jam(1 , 95× 2,9 )m2

= 1,1 m/jam =3× 10-4 m/s

td=VQ

=7,35m3

1,75x 10 -3 m3 / detik= 4200 detik

= 70 menit (tidak sesuai dengan kriteria desain (5-30 menit))

Rekomendasi Desain

Untuk menghitung volume digunakan perhitungan td( 5-30 menit, diambil 30

menit atau td=1800 detik)

td=VQ

1800 = V

1,75 10 -3

V = 3,15 m3


Bak Netralisasi menggunakan aerator untuk membantu proses pencampuran

oleh senyawa kimia. Dengan daya aerator yang terpusat di kompressor 0,615 kW (2

buah aerator) dan asumsi bahwa surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh,

dioperasikan selama 24 jam, maka didapat :


Untuk bak Netralisasi dengan volume 19,79 m3, maka suplai oksigennya adalah 22,14

kgO2.

Perhitungan Pompa



Cek kecepatan :

V=QA

V= Q

1/4 π D2

V=0,00175 m 3/detik

1/ 4 π (3,8110−2)2

4

V=1,53m


Kehilangan Tekanan

Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )

1,85

× L

=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )

1,85

×4m

= 0,38 m

Hminor = 1 x (k v2

2 g)

Perlengkapan Jumlah k Headlossbelokan 90° 1 0,4 0,0156sambungan 2 0,01 7,8 10-4

Total 0,01638


= 0,38 m + 0,01638 m

= 0,396 m

Hs = beda tinggi + kedalaman bak netralisasi

= 0 m + 3,5 m

= 3,5 m

Hv = V2

2 g

= ( (1 ,53m /s )2

2×9 , 81m /s2 )= 0,11 m


= 0,396 m + 3,5 m + 0,11 m

= 4,00 m



5

=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×4,0 m75

= 0,09 Hp


1 kW = 1,3428 Hp

BHP = 2,0142 Hp

efisiensi=WHPBHP

×100 %= 0 ,09 Hp2,0142 Hp

×100 %

= 4,63 %

3. Bak Aerasi

a. Diketahui

Panjang = 3,5 m

Lebar = 6,8 m

Tinggi = 3,5 m

Volume (Vtotal) = 3,5 x 6,8 x 3,5 = 83,3m3

Volume tiap bak = 1,75 x 6,8 x 3,5 = 41,65 m3

Debit digunakan pada tanggal 31 Agustus 2013, Debit Pengolahan : 23 m3/hari :

24 jam (aerasi running 24 jam sehari) = 3,833 m3/ jam

Terdapat 2 kompartemen, sehingga debit yang masuk tiap kompartemen :

3,832

m3 / jam=1 , 915 m3 / jam

Bak 1, nilai BODin = 132 mg/l, BODout = 117,6 mg/l

Bak 2 nilai BODin = 117,6 mg/l, BODout = 103,2 mg/l

Angka koefisien berupa : (Metcalf&Eddy, 2003)

- kd = 0,06/hari

- y = 0,6

- faktor konversi BOD5 ke BODL, ƒ = 0,67

- VSS/TSS = 0,8

b. Perhitungan

Bak 1

- BOD influent (S0) = 132 mg/l

- BOD effluent (S) = 117,6 mg/l

- SV 30 = 0,05 ml/L (hampir tidak ada endapan lumpur)

6

- MLSS di bak aerasi = 49 mg/L

- MVLSS di bak aerasi = 39,2 mg/L

- TSS effluent = 45,5 mg/L

- Debit = 3,833 m3/jam

Td =

VQ

=41 ,65 m3

3 , 833 m3 / jam

= 10,86 jam

Volumetric BOD Loading (beban BOD) =

So×QV

=

132 gr /m3×3,833 m3 / jam41,65 m 3

= 12,14 gr BOD/m3.jam

= 0,29 kg BOD/m3.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,45 – 3 kg BOD/m3.hari)

SVI = 1000 mg/g x

SV 30 MLSS

= 1000 x

0,05 ml/L 49 mg/L

= 1,02 ml/g

( < 150, tidak terjadi bulking sludge )

MLVSSMLSS =

39,2mg/l49 mg/l

= 0,8

Rasio BOD : N : P = 100 :5 : 1

BOD: N:P = 0,29 kg/m3 hari : 5% BOD : 1% BOD

N : 5

100x 0,29 kg/m 3hari=0,0145 kg /hari

P : 1

100x 0,29 kg/m 3 hari=0,0029 kg /hari

Kandungan N dalam urea = 46%

Kebutuhan urea = 46% x 0,0145 kg /hari = 6,67 10-3 kg/ m3hari

Kandungan P dalam TSP = 30%

Kebutuhan TSP = 30% x 0,0029 kg /hari = 8,7 10-4 kg/ m3hari

7

f/m ratio =

Q . SoV . X

=

3,833 m3 / jam×132 mgBOD / L41,65 m 3×39 , 2 mgMVLSS / L

= 0,3 mg BOD/mg MLVSS.jam

= 7,4 gBOD/gMLVSS.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,2 – 0,6)

Solids retention time (SRT)

θ= VxX(QexXe)+(QwxXr )

θ= 83,3 m3 x 36,4 mg / L(23 m3/harix 33,6 mg / L)+(0 x0)

=3,92 hari

Dimana (Data Primer, 2013):

V = Volume aerasi = 83,3 m3

X = MLVSS di aerasi = 36,4 mg/L

Qwr = Debit yang dibuang (WAS) = 0 m3/hari (tidak ada resirkulasi)

Xr = MLVSS resirkulasi = 0 mg/L(tidak ada resirkulasi)

Qe = Debit effluent secondary clarifier

= 23 m3/hari

Xe = VSS effluent secondary clarifier I = 33,6 mg/L

Lumpur yang dihasilkan

PX,VSS = Yobs x Q x (So – S) x (1 kg/103 g)

PX,VSS = 0,2 x 23 m3/hari x (132 mg/L – 117,6 mg/L) x (1 kg/103 g)

PX,VSS = 0,066 kg/hari

Kebutuhan suplai oksigen

Ro=Q(So−S)1000 g /kg

−1,42 Px

8

Ro=23(132−117,6)

1000 g/kg−1,42(0,066

kghari

)

Ro=0,23 kg/hari

Bak 2

- BOD influent (S0) = 117,6 mg/l

- BOD effluent (S) = 103,2 mg/l

- SV 30 = 0,02 ml/L (hampir tidak ada endapan lumpur)

- MLSS di bak aerasi = 45,5 mg/L

- MVLSS di bak aerasi = 36,4 mg/L

- TSS effluent = 45,5 mg/L

- Debit = 3,833 m3/jam

Td =

VQ

=41 ,65 m3

3 , 833 m3 / jam

= 10,86 jam

Volumetric BOD Loading (beban BOD) =

So×QV

=

117 ,6 gr /m3×3,833 m3/ jam41,65 m 3

= 10,82 gr BOD/m3.jam

= 0,25 kg BOD/m3.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,45 – 3 kg

BOD/m3.hari)

SVI = 1000 mg/g x

SV 30 MLSS

= 1000 x

0,02 ml/L 45,5 mg/L

= 0,43 ml/g

( < 150, tidak terjadi bulking sludge )

MLVSSMLSS =

36,4mg/l45,5 mg/l

= 0,8

Rasio BOD : N : P = 100 :5 : 1

BOD: N:P = 0,25 kg/m3 hari : 5% BOD : 1% BOD

9

N : 5

100x 0,25 kg/m 3 hari=0,0125 kg /hari

P : 1

100x 0,25 kg/m 3hari=0,0025 kg /hari

Kandungan N dalam urea = 46%

Kebutuhan urea = 46% x 0,0125 kg /hari = 5,75 10-4 kg/ m3hari

Kandungan P dalam TSP = 30%

Kebutuhan TSP = 30% x 0,0025 kg /hari = 7,5 10-4 kg/ m3hari

f/m ratio =

Q . SoV . X

=

3,833 m3 / jam×117 , 6mgBOD / L41,65 m 3×36 ,4 mgMVLSS / L

= 0,29 mg BOD/mg MLVSS.jam

= 6,96 gBOD/gMLSS.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,2 – 0,6)

Solids retention time (SRT)

θ= VxX(QexXe)+(QwxXr )

θ= 83,3 m3 x 36,4 mg / L(23 m3/harix 33,6 mg / L)+(0 x0)

=3,92 hari

Dimana (Data Primer, 2013):

V = Volume aerasi = 83,3 m3

X = MLVSS di aerasi = 36,4 mg/L

Qwr = Debit yang dibuang (WAS) = 0 m3/hari (tidak ada resirkulasi)

Xr = MLVSS resirkulasi = 0 mg/L(tidak ada resirkulasi)

Qe = Debit effluent secondary clarifier

= 23 m3/hari

Xe = VSS effluent secondary clarifier I = 33,6 mg/L

Lumpur yang dihasilkan

10

PX,VSS = Yobs x Q x (So – S) x (1 kg/103 g)

PX,VSS = 0,2 x 23 m3/hari x (117,6 mg/L – 103,2 mg/L) x (1 kg/103 g)

PX,VSS = 0,066 kg/hari

Kebutuhan suplai oksigen

Ro=Q(So−S)1000 g /kg

−1,42 Px

Ro=23(117,6−103,2)

1000 g/kg−1,42(0,066

kghari

)

Ro=0,23 kg/hari

Kuantitas solid yang dihasilkan :

- Konstanta Yield Observe (Yobs)

Yobs=

Y(1+kd .θc )

Yobs=

0,6 mg VSS/mg BOD5

(1+0,06/hari ×3 , 92 hari )

= 0,48 mg/mg

Dimana (Shun Dar Lin, 2007) :

Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5

kd = 0,06/hari

- Penambahan massa MLVSS

Px (MLVSS) =

Yobs . Q . (So−S )1000 g/kg

=

0 ,48 mg/mg ×23 m3 /hari×(132mg/L−117 ,6 mg/L)1000 g/kg

= 0,15 kg/hari

- Penambahan massa MLSS

11

Px (MLSS) =

Px ( MLVSS)0 , 64

=

0,15 kg/hari0 ,64

= 0,24 kg/hari

Kebutuhan O2 berdasarkan BODultimate

- Massa BODu dari air limbah yang masuk dan diubah dalam proses, dimana BOD5 =

0,68 BODU

=

Q (So-S)0 , 68

=

23m3 /hari ×(132 - 117,6)mg/L×10-3

0 ,68

= 0,48 kg/hari

- Kebutuhan O2 teoritis

= BODU – (1,42 . Px (MLVSS) )

= 0,48 kg/hari - (1,42 x 0,24 kg/hari)

= 0,13 kg/hari

Kebutuhan O2 standar pada kondisi lapangan (SOR)

SOR kg/hari = N

[ (C'sw×β×Fa−C )/C sw ](1 ,24 )T −20 α, dimana

N = kebutuhan oksigen teoritis (kg/hari)

C = 1,5 mg/liter

C’sw = kelarutan O2 pada suhu lapangan, 30ºC = 7,63 mg/l

Csw = kelarutan O2 pada keadaan standar, 9,15 mg/liter

α = factor koreksi transfer O2 biasanya 0,8-0,9

β = factor tegangan permukaan salinitas, biasanya 0,9 untuk air limbah

12

Fa = factor koreksi ketinggian = 0,99

SOR kg/hari =0,13 kg/hari

[ (7 ,63 mg / l×0,9×0 , 99−1,5mg / l ) /9 ,15 mg / l ](1 ,24 )30−20×0,9

= 0,02 kg/hari


Bak aerasi menggunakan aerator. Dengan daya aerator 2,46 kW (8 buah aerator)

dan asumsi bahwa surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh, dioperasikan selama 24 jam,

maka didapat :


Untuk bak aerasi dengan volume 83,3 m3, maka suplai oksigennya adalah 109,2

mg/L.

Perhitungan Pompa



Cek kecepatan :

V=QA

V= Q

1/4 π D2

V=0,00175 m 3/detik

1/ 4π (3,8110−2)2

V=1,53m


Kehilangan Tekanan

Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )

1,85

× L

=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )

1,85

×4m

= 0,38 m

13

Hminor dihitung berdasarkan headloss pada belokan 90° (ada 1). Nilai k sebesar 0,4.

Hminor = 1 x (k v2

2 g)

= 1 x(0,4

(1 , 53 m/ s )2

2×9 , 81m / s2 )

= 0,04 m


= 0,38 m + 0,04 m

= 0,42 m

Hs = beda tinggi + kedalaman bak aerasi

= 0 m + 4 m

= 4 m

Hv = V2

2 g

= ( (1 ,53 m /s )2

2×9 , 81 m /s2)= 0,11 m


= 0,42 m + 4 m + 0,11 m

= 4,53 m



=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×4 ,53 m75

= 0,1 Hp


1 kW = 1,3428 Hp

BHP = 2,0142 Hp

efisiensi=WHPBHP

×100 %= 0 ,1 Hp2,0142 Hp

×100 %

14

= 5,2 %

4. Sedimentasi I (Primary Clarifier)

Perhitungan Primary Clarifier untuk mengetahui kinerja Primary Clarifier

dibandingkan dengan kriteria desainnya, yaitu :

a. Diketahui :

Panjang : 1,8 meter

Lebar : 1,45 meter

Kedalaman (H): 3,1 meter

Data Pengamatan pada tanggal 31 Agustus 2013

Debit Pengolahan : 23 m3/hari : 6 jam (hanya running 6 jam sehari) = 3,833

m3/ jam

COD inlet Sedimentasi I : 152,4 mg/L : 152,4 g/m3

Perhitungan :

(i) Luas permukaan (A) = Panjang x Lebar

= 1,8 m x 1,45 m

= 2,61 m2

(ii) Volume (V) = A x H

= 2,61 m2 x 3,1 m

= 8 m3

(iii) Overflow rate (Vo) =

QAPERMUKAAN

=

3,833 m3 / jam2,61 m2

= 1 ,46 m3 /m2 . jam = 4,05 x 10-4 m/det

(iv) Waktu tinggal (td) =

VQ

= 8m2

3 , 833 m3 / jam

= 2,11 jam

Menurut Tchobanoglous, 2003 kriteria desain untuk waktu tinggal

yaitu antara 1,5 jam – 2,5 jam, jadi masih memenuhi.

(v) R =

LHP+2 H

15

Dimana :

R = Jari-jari hidrolis

L = Lebar

H = Kedalaman

P = Panjang

Jadi,

R =

1 , 45 x3,11,8+2(3,1)

=0 , 56 m

(vi) Kecepatan horizontal (Vh) =

Q2 ( P+L) . H

=

3,833 m3 / jam2(1,8+1 , 45)×3,1 m2

= 0 ,19 m3/m2 . jam

= 5,31 x 10-5 m/detik

(< Vo = 1,61 x 10-4, mengendap)

(vii) NFR =

Vh2

g . R

=

(5,31×10-5m /det )2

9 ,81m /det2×0 , 56m

= 5,1 x 10-10

(viii) NRE =

Vo× Rυ

=

1,61×10-4 m /det×0 , 56 m0,8×10−6 m2 /det

= 112,7

Dimana υ pada suhu 30ºC = 0,8 x 10-6 m2/det (Tchobanoglous, 2003)

(ix) Produksi lumpur yang dihasilkan

Kriteria desain dan asumsi (Tchobanoglous. et.al, 2003):

fd = 0,15 g VSS yang mengendap/ g VSS hasil biomassa

COD/ TSS = 1,8 g COD/ g TSS

COD total = 152,4 g/m3

16

COD terlarut = COD total× 0,8

= 152,4 g

m3×0,8

= 121,92 g/m3

Menghitung konsentrasi TSS yang tidak terdegradasi:

COD tidak terlarut sebagai TSS = (152,4 – 121,92) g/m3

= 30,48 g/m3

Menghitung COD tidak terlarut dengan menggunakan 1,8 g COD/ g TSS:

COD tidak terlarut sebagai TSS = 30,48

g

m3

1,8

= 16,93 g/m3TSS

Fraksi degradable dari TSS = 0,8

Nondegradable dari TSS = 0,2 (16,93 g/m3)

= 3,38 g/m3 TSS

So – S = COD degradasi

= influen COD – nondegradasi TSS COD

= 152,4 g COD/m3 – (3,38 g/m3 TSS x 1,8)

= 146,316 g/m3

Kriteria desain dan asumsi diambil dari Tabel 2.7 dalam Bab II:

Y = 0,08 g VSS/ g COD

Kd = 0,03 g/ g.hari

Karena kolam tidak ada resirkulasi, maka:

SRT = HRT = 2,11 jam = 0,08 hari

PX,TSS =

Q . Y (So−S)

[1+( Kd ) SRT ×0.85 ]+

f d ( Kd ) Q .Y ( S0−S ) SRT

[1+( K d ) SRT × 0.85 ]+Q(nondegradableTSS)

=

23m3

hari× 0,08

g VSSg COD

(146,316 ) gm3

[(1+(0,03g VSS

gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+

0,15g VSSg VSS (0,03

g VSSg VSS . hari )23

m3

h ari× 0,08

g VSSg COD

× (146,314 ) gm3 ×0,08 hari

[(1+(0,03g VSS

gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+23

m3

h ari×3,38

gm3 TSS

= (268,617 + 1,13 + 56,35) g/hari

= 326,097 g/hari = 0,32 kg/hari

17

Berat lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:

= 0,32kg

h ari×365 h ari

= 118,99 kg

Specific Gravity Lumpur = 1,02 kg/dm3 = 1020 kg/m3

Volume lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:

= 118,99kg

1020kg

m3

= 0,11 m3

Perhitungan Pompa



Cek kecepatan :

V=QA

V= Q

1/4 π D2

V=0,00175 m 3/detik

1/ 4π (3,8110−2)2

V=1,53m


Kehilangan Tekanan

Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )

1,85

× L

=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )

1,85

×4m

= 0,38 m

Hminor = (k v2

2 g)

Perlengkapan Jumlah k Headlossbelokan 90° 3 0,4 0,0468

18

sambungan 2 0,01 7,8 10-4

Total 0,04758


= 0,38 m + 0,04758 m

= 0,427 m

Hs = beda tinggi + kedalaman bak sedimentasi 1

= 1,5 m + 3,1 m

= 4,6 m

Hv = V2

2 g

=

= 0,11 m


= 0,427 m + 4,6 m + 0,11 m

= 5,13 m


WHP (Water Horse Po wer )= ρ xQ x H75

=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×5,13m75

= 0,119 Hp


1 kW = 1,3428 Hp

BHP = 1,0071 Hp

efisiensi=WHPBHP

×100 %= 0 ,119 Hp1,0171 Hp

×100 %

= 11,8 %

5. Sedimentasi II (Secondary Clarifier)

Perhitungan Primary Clarifier untuk mengetahui kinerja Primary Clarifier

dibandingkan dengan kriteria desainnya, yaitu :

a. Diketahui :

Panjang : 1,8 meter

19

2

2

/81,92

)/53,1(

sm

sm

Lebar : 1,45 meter

Kedalaman (H) : 3,1 meter

Data Pengamatan pada tanggal 31 Agustus 2013

Debit Pengolahan : 23 m3/hari : 6 jam (hanya running 6 jam sehari) = 3,833

m3/ jam

COD inlet Sedimentasi II : 131,85 mg/L : 131,85 g/m3

b. Perhitungan :

(x) Luas permukaan (A) = Panjang x Lebar

= 1,8 m x 1,45 m

= 2,61 m2

(xi) Volume (V) = A x H

= 2,61 m2 x 3,1 m

= 8 m3

(xii) Overflow rate (Vo) =

QAPERMUKAAN

=

3,833 m3 / jam2,61 m2

= 1 ,46 m3 /m2 . jam = 4,05 x 10-4 m/det

(xiii) Waktu tinggal (td) =

VQ

= 8m2

3 , 833 m3 / jam

= 2,11 jam

Menurut Tchobanoglous, 2003 kriteria desain untuk waktu tinggal

yaitu antara 1,5 jam – 2,5 jam, jadi masih memenuhi.

(xiv) R =

LHP+2 H

Dimana :

R = Jari-jari hidrolis

L = Lebar

H = Kedalaman

P = Panjang

Jadi,

20

R =

1 , 45 x3,11,8+2(3,1)

=0 , 56 m

(xv) Kecepatan horizontal (Vh) =

Q2 ( P+L) . H

=

3,833 m3 / jam2(1,8+1 , 45)×3,1 m2

= 0 ,19 m3/m2 . jam

= 5,31 x 10-5 m/detik

(< Vo = 1,61 x 10-4, mengendap)

(xvi) NFR =

Vh2

g . R

=

(5,31×10-5m /det )2

9 ,81m /det2×0 , 56m

= 5,1 x 10-10

(xvii) NRE =

Vo× Rυ

=

1,61×10-4 m /det×0 , 56 m0,8×10−6 m2 /det

= 112,7

Dimana υ pada suhu 30ºC = 0,8 x 10-6 m2/det (Tchobanoglous, 2003)

(xviii) Produksi lumpur yang dihasilkan

Kriteria desain dan asumsi (Tchobanoglous. et.al, 2003):

fd = 0,15 g VSS yang mengendap/ g VSS hasil biomassa

COD/ TSS = 1,8 g COD/ g TSS

COD total = 131,85 g/m3

COD terlarut = COD total× 0,8

= 131,85 g

m3×0,8

= 105,48 g/m3

Menghitung konsentrasi TSS yang tidak terdegradasi:

COD tidak terlarut sebagai TSS = (131,85 – 105,48) g/m3

= 26,37 g/m3

Menghitung COD tidak terlarut dengan menggunakan 1,8 g COD/ g TSS:

21

COD tidak terlarut sebagai TSS = 26,37

g

m3

1,8

= 14,65 g/m3TSS

Fraksi degradable dari TSS = 0,8

Nondegradable dari TSS = 0,2 (14,65 g/m3)

= 2,93 g/m3 TSS

So – S = COD degradasi

= influen COD – nondegradasi TSS COD

= 131,85 g COD/m3 – (2,93 g/m3 TSS x 1,8)

= 126,57 g/m3

Kriteria desain dan asumsi diambil dari Tabel 2.7 dalam Bab II:

Y = 0,08 g VSS/ g COD

Kd = 0,03 g/ g.hari

Karena kolam tidak ada resirkulasi, maka:

SRT = HRT = 2,11 jam = 0,08 hari

PX,TSS =

Q . Y (So−S)

[1+( Kd ) SRT ×0.85 ]+

f d ( Kd ) Q .Y ( S0−S ) SRT

[1+( K d ) SRT × 0.85 ]+Q(nondegradableTSS)

=

23m3

hari× 0,08

gVSSg COD

(126,57 ) gm3

[(1+(0,03g VSS

gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+

0,15g VSSg VSS (0,03

g VSSg VSS . hari )23

m3

h ari× 0,08

g VSSg COD

× (126,57 ) gm3 × 0,08 h ari

[(1+(0,03g VSS

gVSS . h ari )0,08 h ari)× 0,85]+23

m3

h ari×2,93

gm3 TSS

= (232,41 + 0,08 + 67,39) g/hari

= 299,8 g/hari = 0,29 kg/hari

Berat lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:

= 0,29kg

h ari×365 h ari

= 105,8 kg

Specific Gravity Lumpur = 1,02 kg/dm3 = 1020 kg/m3

Volume lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:

= 105,8 kg

1020kg

m3

22

= 0, 1m3

23

Evaluasi Bangunan IPAL sesuai kriteria desain

Documents

Transcript of Evaluasi Bangunan IPAL sesuai kriteria desain