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)