Lampiran c PBPAB

LAMPIRAN CDETAIL PERHITUNGAN

C.1 Detail Desain IPAL

C.1.1 Unit Pengolahan Preliminary

C.1.1.1 Saluran Pembawa

C.1.1 Unit Pengolahan Pendahuluan (PreliminaryTreatment)

C.1.1.1 Saluran Pembawa

1. Fungsi

Berfungsi menyalurkan air buangan ke bar screen dan untuk menyalurkan air buangan dari

satu unit pengolahan ke unit pengolahan selanjutnya.

2. Kriteria dan Desain Dipilih

Kriteria desain untuk saluran pembawa dapat dilihat pada Tabel C.1 dibawah ini:Tabel C.1 Kriteria Desain Saluran Pembawa

No. Kriteria Desain Range Desain dipilih1. Koefisien kekasaran 0,011-0,015 0,0132. Kemiringan (S) 0,0013. Kecepatan minimum aliran pada saluran

(vmin) 0,381 m/dt

3. Kecepatan air dalam pipa (v) 0,5 – 2 m/s 1,5 m/sSumber : Metcalf dan Eddy, 1991

Desain dipilih untuk saluran pembawa dapat dilihat pada Tabel C.1. Beberapa keterangan

tambahan yang dibutuhkan dalam desain ini adalah:

1. Fmd = 1,2 – 2 (yang digunakan 1,);

2. Bentuk saluran = persegi panjang (L = 2h), dimana L = lebar,

h = tinggi.

3. R =

2. Perhitungan

Data yang diketahui:

Qipal = 55.815,900 m3/hari = 0,646 m3/det

Q md = Q ipal x Fmd

= 0,646 m3/det x 1,5 = 0,969 m3/det

1. Across =

C-1

= = 0,646 m2

Across = L x h

= 2h2

0,646 m2 = 2h2

h = 0,568 m ≈ 0,6 m

L = 2 x 0,6 = 1,2m

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

=

= 1,181m/dtk (≥ 0,381 m/dt) ......... OK!!

Diamater inlet saluran pembawa

V = 2

1,181 = 2

D = 1,226 m = 1500 mm

2. Cek kecepatan pada saat Qmin

Qmin= 0,3 – 0,5 x Qrata-rata ..... jika diambil nilai 0,4

Qmin= 0,4 x 0,646 m3/dek = 0,258 m3/dtk

Dari grafik fluktuasi debit air buangan tahap III terlihat nilai Qmin adalah 0,310 m3/dTk,

oleh karena itu nilai yang di pakai adalah nilai dari grafik fluktuasi.

Qmin=

Qmin=

0,310 m3/dek=

Menggunakan metoda trial& error didapatkan:

V-2

h’ = 0,35 m

v = (≥ 0,381 m/dt) ...... OK !!

Gambar C.1 Saluran Pembawa Air Buangan

3. Cek Dimensi

a. Cek v untuk debit tahap 1

Qr tahap 1 = 1.472,98 m3/jam = 0,409 m3/dtk

Qmd tahap 1 = 1,5 x 0,409 m3/dtk = 0,614 m3/dtk

v = Qmd/Across

= 0,614 m3/dtk/ 0,646 m2

= 0,915 m/dtk (≥ 0,381 m/dt) ......... OK!!

Cek Kecepatan pada kondisi minimum

Qmin = 0,196 m3/hari

Amin = 0,8 m x 0,196 m3/dtk

v =

b. Cek v untuk debit tahap II

Qr tahap II = 1.857,98 m3/jam = 0,516 m3/dtk

Qmd tahap II = 1,5 x 0,516 m3/dtk = 0,774 m3/dtk

V = Qmd/ Across

= 0,774 m3/dtk/ 0,646 m2

= 1,20 m/dtk (≥ 0,381 m/dt) ......... OK!!


Qmin = 0,248 m3/dtk

Amin = 0,8 m x 0,248 m

v =

c. Cek v untuk debit tahap III

Qr tahap III = 2.325,66 m3/jam = 0,646 m3/dtk

V-3

1,2 m

0,6 mAcross=0,646 m2

Qmd tahap III = 1,5 x 0,646 m3/dtk = 0,969 m3/dtk

V = Qmd/ Across

= 0,969 m3/dtk/ 0,646 m2

= 1,20 m/dtk (≥ 0,381 m/dt) ......... OK!!


Qmin = 0,310 m3/dtk

Amin = 0,8 m x 0,310 m

v =

C.1.1.2 Bar screen

1. Fungsi

Fungsi unit ini untuk menyisihkan benda-benda kasar yang terapung, daun, kertas, akar,

plastik, ranting, batu-batuan, dan sebagainya.


Kriteria desain untuk Bar screen dapat dilihat pada Tabel C.2. Metode pembersihan yang

dipilih adalah hand cleaned.

Tabel C.2 Kriteria Desain Bar screen

Kriteria Desain Range Desain dipilihFaktor bentuk ()*

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 2 m/dtkKedalaman (h) (25,4 – 38,1) mm 30 mmHead loss (HL) ≤ 152,4mm

Sumber: C.C. Lee & Shun Dar Lin , 2007

3. Data

Data mengenai desain terpilih dapat dilihat pada Tabel C.2. Beberapa keterangan tambahan

adalah:

1. Panjang saluran pembawa (L) = 1,2 m

2. Qmd = 0,969 m3/dtk

4. Perhitungan

1. Across

V-4

Across =

2. Tinggi air (Y1)

Y1 =

3. Panjang batang (Y’)

Y’ =

4. Jumlah batang (n)

L = n x + (n + 1) b

n =

n =

n = 30 batang

5. Bukaan total (btotal)

btotal = L – n x

= 1,2 m – (29 x 0,01)

= 0,91 m

6. Luas bukaan total (Atotal)

Atotal = Y’ x btotal

= 0,809 m x 0,91 m

= 0,736 m2

7. Cek terhadap kecepatan

vmaks = (0,5–2m/dtk)........OK !!

8. Headloss sebelum bar (Hv)

vmaks =

1,316 m/dtk = (19,62 Hv)

Hv = 0,088 m

9. Headlosssesudah bar ( )

= ( / b)4/3 Hv sin

V-5

= 2,42

= 0,010 m = 10mm <152,4 mm ................ OK !!

10. Headloss Total (Hltot)

(Hltot) = Hv + ( )

= 0,088 + 0,010 m

= 0,098 m

11. Tinggi muka air setelah melewati bar (Y2)

Y2 = Y1 - Hltot

= 0,403 m – 0,098 m

= 0,305 m

Berikut sketsa gambar potongan memanjang dan melintang bar screen.

Gambar 5.2 Potongan Memanjang dan Melintang Bar Screen

12. Cek Dimensia. Tahap I

Cek kecepatan (vmax), dimana Qmax pada tahap I adalah 0,614 m3/dtk.

vmaks = (0,5–2m/dtk)........OK !!

Cek Headloss sebelum bar (Hv)

vmaks =

0,834 m/dtk = (19,62 Hv)

V-6

30o

Hlttl

Y2= 0,305 mY1= 0,403 m

A tot= 0,736m2

n = 30 btg

= 0,01 m b= 0,03 m

Y’= 0,809 m

Hv = 0,047 m

Cek Headlosssesudah bar ( )

Hlttl = ( / b)4/3 Hv sin

= 2,42

= 0,013 m = 13 mm < 152,4 mm ................ OK !!

b. Tahap II

Cek kecepatan (vmax), dimana Qmax pada tahap II adalah 0,774 m3/dtk.

vmaks = (0,5–2m/dtk)........OK !!


vmaks =

0,570 m/dtk = (19,62 Hv)

Hv = 0,039 m



= 2,42

= 0,011 m

= 11 mm <152,4 mm ................ OK !!

c. Tahap III

Cek kecepatan (vmax), dimana Qmax pada tahap III adalah 0,969 m3/dtk.

vmaks = (0,5–2m/dtk)........OK !!


vmaks =

1,317 m/dtk = (19,62 Hv)

Hv = 0,059 m



V-7

= 2,42

= 0,017 m

= 17 mm <152,4 mm ................ OK !!

Karena setelah di cek pada tahap I, tahap II dan tahap III memenuhi kriteria maka

tidak terjadi penggantian dimensi serta tidak dibutuhkan penambahan unit bangunan

bar screen pada setiap tahapnya.

5.1.1.3 Grit Chamber

Unit ini berfungsi untuk memisahkan pasir, kerikil, biji-bijian dan partikel padat lainnya, serta

partikel yang bersifat abrasif. Tipe Grit Chamber yang digunakan adalah Horizontal Flow.


Kriteria desain untuk grit chamber dapat dilihat pada Tabel C.3 sebagai berikut:Tabel C.3 Kriteria Desain Grit Chamber

Kriteria Desain Range Desain dipilihKecepatan di saluran (vh) 0,2 – 0,40 m/det 0,4 m/detWaktu detensi (td) 45-90 det 60 detKecepatan mengendap removal material 100 mesh

0,6 – 0,9 m/menit 0,9 m/menit

Headloss 30-40%Spesific gravity 2,65Persentase Penyisihan TSS (%) 1-10 7Persentase Penyisihan BOD (%) 0-5 3Sumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 2003

2. Data

Beberapa data yang diperlukan adalah sebagai berikut:

1. Qmax = 0,969 m3/det

2. Ukuran partikel = 0,15 mm;

3. Tinggi grit (hgrit) = 30 cm;

4. Jumlah chamber = 2 buah;

5. Dilakukan pengontrolan kecepatan agar tidak terjadi pengendapan SS organik;

6. Pencucian grit untuk membersihkan SS organik bila point 4 tidak tercapai.

3. Perhitungan

1. Debit tiap-tiap chamber adalah :

Q chamber = Qmaks tiap bak

V-8

= = 0,484 m3/det

2. Hitung volume (Vol), tinggi (h), lebar (w) dan panjang (p) chamber

a. Vol.chamber = Qmaks bak x td

= 0,484 m3/det x 60 det = 29,04 m3

b. Across = Qmaks bak/ Vh

= 0,484 m3/det / 0,4 m/det

= 1,21 m2

c. Kecepatan mengendap = 0,9 m/min = 0,015 m/dt

d. Asurface = Qmaks bak /kecepatan mengendap

= 0,484 m3/det / 0,015 m3/m2.dt

= 32,27 m2

e. Tchamber = Vol.chamber / Asurface

= 29,04 m3 / 32,27 m2

= 0,9 m

f. Lchamber = Acrross/ Tchamber

= 1,21 m2 / 0,9 m

= 1,34 m

g. pchamber = Asurface / L chamber

= 32,27 m2/ 1,34 m

= 24,08 m

Maka dimensi dari Grit Chamber adalah :

Panjang (P) = 24,08 m ≈ 24 m

Lebar (L) = 1,34 m ≈ 1,3 m

Tinggi (T) = 0,9 ≈ 1 m + 0,15 m (freeboard) = 1,15 m

Karena dimensi Grit Chamber dilakukan pembulatan maka nilai Across dan Asurface menjadi:

Across = L x T

= 1,3 m x 1 m= 1,3

Asurface = P x L

= 24 m x 1,3 m

= 31,20 m

Cek Vh Tahap III =

V-9

=

= 0,372 m/det

Cek Vp Tahap III =

=

= 0,015 m/det = 0,9…., OK!!

3. Kedalaman pada saat Qmin

T’ = Qmin tiap bak / (vh x Lchamber)

= / (0,3 m/det x 1,3 m)

= 0,621 m

4. Volume Grit Storage, (V) (asumsi kedalaman pasir = 0,1 m)

V = Asurface x hgrit = 31,20 m2 x 0,1 m = 3,120 m3

5. Laju akumulasi grit

Hasil test laboratorium memperlihatkan bahwa terdapat 0,01 L/m3 selama 1 hari

kandungan pasir di dalam air buangan.

Laju akumulasi = Kandungan pasir dalam AB x DebitAB satu hari

= 0,01 L/m3 x 1 m3/ 1000 L x 0,969 m3/dt x 86400 dt/hr

= 0,837 m3/hari

6. Perioda pengurasan = Volume grit tiap bak / Laju akumulasi grit

= 3,120 m3/ 0,837 m3/hari

= 3,73 ≈ 4 hari

Jadi pengurasan dilakukan tiap 4 hari sekali.

7. Cek waktu detensi pada saat satu bak dikuras

a. Tahap I

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,614 m3/detV-10

= 19,54 detik .. OK!!

b. Tahap II

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,774 m3/det

= 15,50 detik .. OK!!

c. Tahap III

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,969 m3/det

= 12,38 detik .. tidak OK!!

8. Penyisihan di grit chamber

Sesuai dengan kriteria desain yang dipilih pada kriteria desain, maka hasil penyisihan dari

grit chamber dapat dilihat pada Tabel C.4 berikut

V-11

Tabel C.4 Penyisihan TSS dan BOD pada Grit Chamber

Jam Qab (m3/dtk) BOD (mg/L) TSS (mg/L) Penyisihan BOD (mg/L)

Penyisihan TSS (mg/L) BOD tersisa (mg/L) TSS tersisa (mg/L)

00-01 2.065,19 390 870 11,7 60,9 378,3 809,101-02 1.562,85 356 865 10,68 60,55 345,32 804,4502-03 1.451,21 387 868 11,61 60,76 375,39 807,2403-04 1.339,58 345 850 10,35 59,5 334,65 790,504-05 1.730,29 335 845 10,05 59,15 324,95 785,8505-06 2.176,82 324 842 9,72 58,94 314,28 783,0606-07 2.734,98 345 847 10,35 59,29 334,65 787,7107-08 2.790,80 365 839 10,95 58,73 354,05 780,2708-09 2.902,43 420 910 12,6 63,7 407,4 846,309-10 4.074,56 390 876 11,7 61,32 378,3 814,6810-11 3.181,51 380 870 11,4 60,9 368,6 809,111-12 2.846,61 376 868 11,28 60,76 364,72 807,2412-13 3.348,95 330 843 9,9 59,01 320,1 783,9913-14 2.846,61 389 841 11,67 58,87 377,33 782,1314-15 2.065,19 350 838 10,5 58,66 339,5 779,3415-16 1.562,85 338 835 10,14 58,45 327,86 776,5516-17 1.507,03 345 828 10,35 57,96 334,65 770,0417-18 1.618,66 314 816 9,42 57,12 304,58 758,8818-19 1.116,32 315 863 9,45 60,41 305,55 802,5919-20 1.897,74 356 865 10,68 60,55 345,32 804,4520-21 2.232,64 365 861 10,95 60,27 354,05 800,7321-22 3.125,69 370 820 11,1 57,4 358,9 762,622-23 3.237,32 309 813 9,27 56,91 299,73 756,0923-24 2.400,08 320 790 9,6 55,3 310,4 734,7

Jumlah 55.815,90 8.514 20.363 255,42 1425,41 8258,58 18937,59Rata-rata 2.325,66 10,6425 59,39208 344,1075 789,0663

C-12

Contoh Perhitungan:

1. Qab = Qtotal x % aliran = 55.815,9 m3/hari x 3,7% = 2.065,19 m3/hari

2. Penyisihan BOD = 3% x 390 mg/L = 11,7 mg/L

BOD tersisa = (390 – 11,7) mg/L = 378,3 mg/L

3. Penyisihan TSS = 7% x 870 mg/L = 60,9 mg/L

TSS tersisa = (870 – 60,9) mg/L = 809,1 mg/L

9. Cek Dimensi

a. Tahap I

Cek Kecepatan aliran (vh) dan Kecepatan pengendapan (vp), dimana Qmax pada tahap I

adalah 0,614 m3/dtk dan Qmax tiap bak adalah 0,307 m3/dtk, sehingga:

Vh = Qmax bak/ Across

=

= 0,236 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!

Vp = Qmax bak/ Asurface

=

= 0,0098 m/det = 0,59 m/mnt

b. Tahap II

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap II



= = 0,298 dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!


=

= 0,012 m/det = 0,73 m/mnt……… OK!!

C-13

c. Tahap III

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap III



= = 0,372 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!


=

= 0,016 m/det = 0,96 m/mnt……… OK!!

Karena pada masing-masing tahap kecepatannya memenuhi kriteria maka tidak

dibutuhkan penggantian dimensi maupun penambahan unit pada masing-masing tahap.

Dimensi Pipa Outlet cabang Grit Cahmber

Asumsi kecepatan pipa Outlet cabang = 1 m/s. Nilai debit satu bak grit chamber adalah 0,484 m3/dtk. Sehingga:

Q = v x A

0,484 m3/dtk = 1 m/s x A

A = 0,484 m2

D = 0,484 m Dpas = 500 mm

Dimensi Pipa Outlet utama Grit Cahmber sama dengan pipa inlet TAR yaitu 500 mm.

Penyisihan yang terjadi pada Grit Chambery aitu:

1. Penyisihan BOD

BOD awal = 390 mg/L

BOD tersisihkan =

BOD tersisa = 378,3 mg/L

2. Penyisihan TSS

TSS awal = 870 mg/L

TSS tersisihkan =

TSS tersisa = 809,1 mg/L

3. Penyisihan COD

COD awal : 650 mg/LV-14

Asumsi penyisihan : 5 %

COD tersisihkan = X 650 mg/L

= 32,5 mg/L

COD tersisa = 617,5 mg/L

Apabila grit terdapat 2 chamber dan jika salah satunya sedang diperbaiki, maka:

1. Tahap I

a. Debit tiap-tiap chamber adalah :

Q chamber = Qmaks tiap bak

= 0,614 m3/det

b. Hitung volume (Vol), tinggi (h), lebar (w) dan panjang (p) chamber

Vol. = Qmaks bak x td

= 0,614 m3/det x 60 det = 36,84 m3

Across = Qmaks bak/ Vh

= 0,614 m3 /det / 0,4 m/det

= 1,535 m2

Kecepatan mengendap = 0,9 m/min = 0,015 m/dt

Asurface = Qmaks bak /kecepatan mengendap

= 0,614 m3/det / 0,015 m3/m2.dt

= 40,93 m2

Tchamber = Vol.chamber / Asurface

= 36,84 m3 / 40,93 m2

= 0,9 m

Lchamber = Acrross/ Tchamber

= 1,535 m2 / 0,9 m

= 1,71 m

pchamber = Asurface / L chamber

= 40,93 m2/ 1,71 m

V-15

= 23,94 m 24 m


Panjang (P) = 23,94 ≈ 24m

Lebar (L) = 1,71 ≈ 1,7 m



Across = L x T

= 1,7 m x 1 m = 1,7m2

Asurface = P x L

= 24 m x 1,7 m

= 40,8 m2

Cek Vh Tahap III =

=

= 0,361 m/det

Cek Vp Tahap III =

=

= 0,015 m/det = 0,9…., OK!!

c. Kedalaman pada saat Qmin


= 0,614 / (0,296 m/det x 1,15 m)

= 1,8 m

d. Volume Grit Storage, (V) (asumsi kedalaman pasir = 0,1 m)


e. Laju akumulasi grit

V-16




= 0,01 L/m3 x 1 m3/ 1000 L x0,614 m3/dt x86400 dt/hr

= 0,53 m3/hari

f. Perioda pengurasan = Volume grit tiap bak / Laju akumulasi grit

= 4,08 m3/ 0,53 m3/hari

= 7,7 ≈ 8 hari


2. Tahap II


Q chamber = Qmaks

= 0,774 m3/det



= 0,774 m3/det x 60 det = 46,44 m3


= 0,774 m3/det / 0,4 m/det

= 1,94 m2



= 0,774 m3/det / 0,015 m3/m2.dt

= 51,6 m2


= 46,44 m3 / 51,6 m2

= 0,9 m


= 1,94 m2 / 0,9 m

= 1,75 m


= 51,6 m2/ 1,75 m

= 29,49 m


Panjang (P) = 29,49 ≈ 30 mV-17

Lebar (L) = 1,75 ≈ 1,8 m



Across = L x T

= 1,8 m x 1 m = 1,8 m2

Asurface = P x L

= 30 m x 1,8 m

= 54 m2

Cek Vh Tahap III =

=

= 0,43 m/det

Cek Vp Tahap III =

=

= 0,014 m/det 0,9…., OK!!

d. Kedalaman pada saat Qmin


= 0,774 / (0,3 m/det x 1,8 m)

= 1,43 m

e. Volume Grit Storage, (V) (asumsi kedalaman pasir = 0,1 m)

V = Asurface x hgrit = 54 m2 x 0,1 m = 5,4 m3

f. Laju akumulasi grit

V-18




= 0,01 L/m3 x 1 m3/ 1000 L x0,774 m3/dt x86400 dt/hr

= 0,669 m3/hari

7.Perioda pengurasan = Volume grit tiap bak / Laju akumulasi grit

= 5,4 m3/ 0,669 m3/hari

= 8,07 hari


3. Tahap III


Q chamber = Qmaks

= 0,969 m3/det



= 0,969 m3/det x 60 det = 58,14 m3


= 0,969 m3/det / 0,4 m/det

=2,422 m2



= 0,969 m3/det / 0,015 m3/m2.dt

= 64,60 m2


= 58,14 m3 / 64,6 m2

= 0,9 m


= 2,422 m2 / 0,9 m

= 2,69 m


= 64,60 m2/ 2,69 m

= 24,01 m


Panjang (P) = 24,01 ≈ 24 m

V-19

Lebar (L) = 2,69 ≈ 2,7 m



Across = L x T

= 2,7 m x 1 m = 2,7 m2

Asurface = P x L

= 24 m x 2,7 m

= 64,80 m2

Cek Vh Tahap III =

=

= 0,359 m/det

Cek Vp Tahap III =

=

= 0,015 m/det = 0,9…., OK!!

d. Kedalaman pada saat Qmin


= 0,969 / (0,3 m/det x 2,7 m)

= 1,196 m

e. Volume Grit Storage, (V) (asumsi kedalaman pasir = 0,1 m)


5. Laju akumulasi grit




V-20

= 0,01 L/m3 x 1 m3/ 1000 L x0,969 m3/dt x86400 dt/hr

= 0,84 m3/hari

6. Perioda pengurasan = Volume grit tiap bak / Laju akumulasi grit

= 6,48 m3/ 0,84 m3/hari

= 7,7 ≈ 8 hari


7. Cek Dimensi a. Tahap I


adalah 0,614 m3/dtk, sehingga:


=

= 1,228 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... TIDAK OK !!


=

= 0,051 m/det = 3,06 m/mnt

b. Tahap II

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap II



= = 1,548 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... TIDAK OK !!


=

= 0,064 m/det = 3,84 m/mnt……… OK!!

c. Tahap III

V-21

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap III



= = 1,938 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... TIDAK OK !!


=

= 0,081 m/det = 4,86 m/mnt……… OK!!

Karena pada masing-masing tahap kecepatannya memenuhi kriteria maka tidak dibutuhkan

penggantian dimensi maupun penambahan unit pada masing-masing tahap.

1. Tahap I




=

= 0,307 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!


=

= 0,051 m/det = 3,06 m/mnt

2. Tahap II

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap II adalah

0,774 m3/dtk, sehingga:


V-22

= = 0,389 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!


=

= 0,064 m/det = 3,84 m/mnt……… OK!!

3. Tahap III

Cek Kecepatan (vh) dan Kecepatann Pengendapan (vp) , dimana Qmax pada tahap III adalah

0,969 m3/dtk, sehingga:


= = 0,388 m/dtk (0,2 – 0,4 m/dtk)....... OK !!


=

= 0,081 m/det = 4,86 m/mnt……… OK!!

Dimensi Pipa Outlet cabang Grit Cahmber

Asumsi kecepatan pipa Outlet cabang = 1 m/s. nilai debit satu bak grit chamber adalah 0,969 m3/dtk. Sehingga:

Q = v x A

0,969 m3/dtk = 1 m/s x A

A = 0,969 m2

D = 0,969 m Dpas = 1.000 mm

Dimensi Pipa Outlet utama Grit Chambersama dengan pipa inlet TAR yaitu 1.000 mm.

Penyisihan yang terjadi pada Grit Chamberyaitu:

1. Penyisihan BOD

BOD awal = 193,42 mg/L

V-23

BOD tersisihkan =

BOD tersisa = 187,61 mg/L

2. Penyisihan TSS

TSS awal = 189,46 mg/L

TSS tersisihkan =

TSS tersisa = 176,19mg/L

3. Penyisihan COD

COD awal : 950 mg/L

Asumsi penyisihan : 5 %

COD tersisihkan = X 950 mg/L

= 47,5 mg/L

COD tersisa = 902,5 mg/L

4. Cek waktu detensi pada saat satu bak dikuras

a. Tahap I

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,409 m3/det

= 29,34 detik .. OK!!

b. Tahap II

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,516 m3/det

= 23,25 detik .. OK!!

c. Tahap III

Td = V / Qmaks

= 12 m3/ 0,646 m3/det

= 19 detik .. tidak OK!!

C.1.1.4 Tangki Aliran Rata-Rata

1. Fungsi

Berfungsi untuk membuat debit aliran dan konsentrasi air buangan hampir ekivalen. Dengan

demikian diharapkan fluktuasi aliran dan konstituennya dapat teratasi.

1. Kriteria dan DesainDipilih

V-24

Kriteria desain untuk tangki aliran rata-rata dapat dilihat pada Tabel C.5 dibawah ini

Tabel C.5 Kriteria Desain TAR

Kriteria Desain Range Desain TerpilihSlope 2:1-3:1 3:1Kedalaman 1,5 m -2 m 2 mFreeboard 0,5 m -1 m 1 mBentuk tangki PersegiSumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 1991

2. Data

Data mengenai desain terpilih dapat dilihat pada Tabel C.5. Beberapa keterangan tambahan

adalah:

1. Qrata-rata = 0,646 m3/dtk

2. Qmin = 0,310 m3/dtk

3. Qmd = 0,969 m3/dtk

4. Jumlah tangka = 2 buah

5. Sistem inlet

Pipa inlet (Q = 0,969 m3/dtk )

Q = v x A

0,969 m3/dtk = 1 m/s x A

A = 0,969 m2

D = 0,969 m Dpas = 1.000 mm

6. TSS effluentgrit chamber dapat dilihat pada Tabel C.4.

4. Perhitungan

Sistem TAR yang digunakan adalah TAR in-line, maka debit yang masuk ke TAR adalah

semua debit. Debit yang keluar dari TAR adalah debit rata-rata dikurangi debit minimum,

sehingga debit ke activated Sludge merupakan debit rata-rata. Penentuan volume ini

dipengaruhi oleh fluktuasi debit dimana debit (Qab total) pada fluktuasi tersebut dibandingkan

dengan debit rata-ratanya. Nilai debit (Qab total) yang mendekati debit rata-rata, maka pada

waktu tersebut digunakan sebagai awal penentuan volume TAR. Setelah dilihat dari

perhitungan fluktuasi maka pada jam 05–06, memiliki nilai debit yang mendekati debit rata-

rata. Perhitungan volume TAR In-Line dapat dilihat pada Tabel C.6.

V-25

Tabel C.6 Perhitungan Volume TAR In-Line

JamQab

% AliranQsuplai Vin ƩVin Vpada saat Qr

(m3)ƩVpada saat Qr ƩVin-ƩVpada saat Qr

(m3/hari) (m3/dt) (m3) (m3) (m3) (m3)05 – 06 55.815,90 3,9 0,605 2.176,82 2.176,82 2.325,7 -148,84 -148,8406 – 07 55.815,90 4,9 0,760 2.734,98 4.911,80 2.325,7 409,32 260,4707 – 08 55.815,90 5 0,775 2.790,80 7.702,59 2.325,7 465,13 725,6108 – 09 55.815,90 5,2 0,806 2.902,43 10.605,02 2.325,7 576,76 1.302,3709 – 10 55.815,90 7,3 1,132 4.074,56 14.679,58 2.325,7 1.748,90 3.051,2710 – 11 55.815,90 5,7 0,884 3.181,51 17.861,09 2.325,7 855,84 3.907,1111 – 12 55.815,90 5,1 0,791 2.846,61 20.707,70 2.325,7 520,95 4.428,0612 – 13 55.815,90 6 0,930 3.348,95 24.056,65 2.325,7 1.023,29 5.451,3513 – 14 55.815,90 5,1 0,791 2.846,61 26.903,26 2.325,7 520,95 5.972,3014 – 15 55.815,90 3,7 0,574 2.065,19 28.968,45 2.325,7 -260,47 5.711,8315 – 16 55.815,90 2,8 0,434 1.562,85 30.531,30 2.325,7 -762,82 4.949,0116 – 17 55.815,90 2,7 0,419 1.507,03 32.038,33 2.325,7 -818,63 4.130,3817 – 18 55.815,90 2,9 0,450 1.618,66 33.656,99 2.325,7 -707,00 3.423,3818 – 19 55.815,90 2 0,310 1.116,32 34.773,31 2.325,7 -1.209,34 2.214,0319 – 20 55.815,90 3,4 0,527 1.897,74 36.671,05 2.325,7 -427,92 1.786,1120 – 21 55.815,90 4 0,620 2.232,64 38.903,68 2.325,7 -93,03 1.693,0821 – 22 55.815,90 5,6 0,868 3.125,69 42.029,37 2.325,7 800,03 2.493,1122 – 23 55.815,90 5,8 0,899 3.237,32 45.266,69 2.325,7 911,66 3.404,7723 – 24 55.815,90 4,3 0,667 2.400,08 47.666,78 2.325,7 74,42 3.479,1900 – 01 55.815,90 3,7 0,574 2.065,19 49.731,97 2.325,7 -260,47 3.218,7201 – 02 55.815,90 2,8 0,434 1.562,85 51.294,81 2.325,7 -762,82 2.455,9002 – 03 55.815,90 2,6 0,403 1.451,21 52.746,03 2.325,7 -874,45 1.581,4503 – 04 55.815,90 2,4 0,372 1.339,58 54.085,61 2.325,7 -986,08 595,3704 – 05 55.815,90 3,1 0,481 1.730,29 55.815,90 2.325,7 -595,37 0,00

Qr (m3/dt) 0,646

C-26

Contoh perhitungan:

1. Qab = %aliran x Qab rata-rata = 3,9% hari/jam x (55.815,9 m3/hari x jam/3600 det)

= 0,605 m3/dt

2. Vin = 0,605 m3/dt x 3600 dt = 2.176,82 m3

3. Qmean = 55.815,9 m3/hari /86400 hari/dt = 0,646 m3/dt

4. VpadaQr = 0,646 m3/dt x 3600 dt = 2.325,7 m3

5. Vstorage = Vin - Vout = 2.176,82 m3 – 2.325,7 m3 = -148,84m3

6. Volume bak tangki equalisasi maksimum untuk 1 hari ialah 5.972,3 m3 pada jam 13-14

WIB. Namun biasanya disediakan untuk fluktuasi aliran tak terduga antara 20 – 50%.

Pada perencanaan kali ini digunakan asumsi 35%.

Volume Total Tangki = 5.972,3 m3 +( x 5.972,3)

= 8.062,61 m3

7. Dimensi TAR In-Line

Volume = P x L x t

P = L

Diasumsikan tinggi bangunan (t) dari kriteria desain= 2 m

Volume = P2 x t

8.062,61 m3 = P2 x 2 m

P = L = 63,49 m= 64 m

8. Perhitungan Beban Pengolahan BOD

Tabel C.7 Perhitungan Beban Massa BOD

Jam Vin Ʃvstorage BOD BOD Equalisasi Beban BOD Equalisasi(m3) (mg/L) (mg/L) kg/jam

05 – 06 2.176,82 -148,84 314,28 314,28 730,8906 – 07 2.734,98 260,47 334,65 334,65 778,2607 – 08 2.790,80 725,61 354,05 354,05 823,3808 – 09 2.902,43 1.302,37 407,4 407,4 947,4509 – 10 4.074,56 3.051,27 378,3 378,3 879,7710 – 11 3.181,51 3.907,11 368,6 368,6 857,2211 – 12 2.846,61 4.428,06 364,72 364,72 848,1912 – 13 3.348,95 5.451,35 320,1 320,1 744,4213 – 14 2.846,61 5.972,30 377,33 377,33 877,5214 – 15 2.065,19 5.711,83 339,5 339,5 789,5415 – 16 1.562,85 4.949,01 327,86 327,86 762,4716 – 17 1.507,03 4.130,38 334,65 334,65 778,2617 – 18 1.618,66 3.423,38 304,58 304,58 708,3318 – 19 1.116,32 2.214,03 305,55 305,55 710,59

C-27

Jam Vin Ʃvstorage BOD BOD Equalisasi Beban BOD Equalisasi(m3) (mg/L) (mg/L) kg/jam

19 – 20 1.897,74 1.786,11 345,32 345,32 803,0820 – 21 2.232,64 1.693,08 354,05 354,05 823,3821 – 22 3.125,69 2.493,11 358,9 358,9 834,6622 – 23 3.237,32 3.404,77 299,73 299,73 697,0523 – 24 2.400,08 3.479,19 310,4 310,4 721,8700 – 01 2.065,19 3.218,72 378,3 378,3 879,7701 – 02 1.562,85 2.455,90 345,32 345,32 803,0802 – 03 1.451,21 1.581,45 375,39 375,39 873,0103 – 04 1.339,58 595,37 334,65 334,65 778,2604 – 05 1.730,29 0,00 324,95 324,95 755,70Total 55.8115,9 8.258,58 19.206,15Rata-rata 344,1075 800,26

Contoh perhitungan pada jam 05-06:a. BOD equalisasi =

=

= 314,28 mg/L

Beban Pengolahan BOD = BOD equalisasi x Q rata-rata

= 314,28 mg/L× 0,646 m3/dt×3600 dt/jam×103L/m3×10-6kg/mg

= 730,89 kg/jam

9. Perhitungan Beban Pengolahan TSSTabel C.8 Perhitungan Beban Massa TSS

Jam Vin Ʃvstorage TSS TSS Equalisasi Beban TSS Equalisasi(m3) (m3) (mg/L) (mg/L) kg/jam

05 – 06 2.176,82 -148,84 809,1 809,1 1.821,0806 – 07 2.734,98 260,47 807,24 807,24 1.831,9007 – 08 2.790,80 725,61 783,99 783,99 1.814,6008 – 09 2.902,43 1.302,37 782,13 782,13 1.968,1609 – 10 4.074,56 3.051,27 779,34 779,34 1.894,6210 – 11 3.181,51 3.907,11 776,55 776,55 1.881,6411 – 12 2.846,61 4.428,06 770,04 770,04 1.877,3212 – 13 3.348,95 5.451,35 758,88 758,88 1.823,2513 – 14 2.846,61 5.972,30 802,59 802,59 1.818,9214 – 15 2.065,19 5.711,83 804,45 804,45 1.812,4315 – 16 1.562,85 4.949,01 800,73 800,73 1.805,9416 – 17 1.507,03 4.130,38 762,6 762,6 1.790,8117 – 18 1.618,66 3.423,38 756,09 756,09 1.764,8518 – 19 1.116,32 2.214,03 734,7 734,7 1.866,5019 – 20 1.897,74 1.786,11 809,1 809,1 1.870,8320 – 21 2.232,64 1.693,08 804,45 804,45 1.862,1821 – 22 3.125,69 2.493,11 807,24 807,24 1.773,5022 – 23 3.237,32 3.404,77 790,5 790,5 1.758,3623 – 24 2.400,08 3.479,19 785,85 785,85 1.708,62

V-28

Jam Vin Ʃvstorage TSS TSS Equalisasi Beban TSS Equalisasi(m3) (m3) (mg/L) (mg/L) kg/jam

00 – 01 2.065,19 3.218,72 783,06 783,06 1.881,6401 – 02 1.562,85 2.455,90 787,71 787,71 1.870,8302 – 03 1.451,21 1.581,45 780,27 780,27 1.877,3203 – 04 1.339,58 595,37 846,3 846,3 1.838,3904 – 05 1.730,29 0,00 814,68 814,68 1.827,57

Total 55.8115,9 18.937,59 18.937,59 103.874,86Rata-rata 182,23 4.328,12

Contoh perhitungan pada jam 05-06:

a. TSS equalisasi

=

=

= 809,1 mg/L

b. Beban Pengolahan TSS = 809,1 mg/L x 0,646 m3/dt x 3600dt/jam x 103 L/m3 x

10-6 kg/mg

= 1.881,64 kg/jam

Dimensi TAR

1. Dimensi TAR

Desain:

a. Volume TAR (fluktuasi) = 8.062,61 m3

b. Panjang Tangki = 64 m

c. Lebar tangki = 64 m

d. Kedalaman tangki = 2 m

e. Bentuk tangki = Persegi

f. Freeboard = 1 m

2. Perhitungan Mixing

Pada bak ekualisasi ini direncanakan menggunakan mixing yaitu Six – blade flat blade

turbine.

Diameter Impeller = 1/3 lebar bak

= 1/3 x 64 m

= 21,33 m

Tinggi Impeller dari dasar, Hi

Hi = ¼ tinggi tangkiV-29

= 0,5 m

Lebar Impeller Blade, q

q = 1/5 x diameter impeller

= 1/5 x 21,33 m

= 4,27 mPanjang Impeller, r

r = ¼ x diameter impeller

= ¼ x 21,33 m

= 5,33 m

Diameter central disk, s

s = ¼ x lebar bak

= ¼ x 64 m

= 16 m

Power, P

P = G2 µ V

= (50/dt2)2 x (1,809 x 10-5 lb.s/ft2) x (284.696,68 ft3)

= 12.875,41 kW

3. Dimensi mixing

Diameter impeler (D) = 21,33 m

Ketinggian impeler dari dasar bak (Hi) = 0,5 m

Impeler blade (q) = 4,27 m

Panjang impeler (r) = 5,33 m

Central disk diameter (s) = 16 m

Power = 12.875,41 Kw

Dibawah ini sketsa dari Blade Flat yang digunakan pada TAR

Gambar C.3 Blade Flat Blade Turbine

4. Cek DimensiV-30

4,27 m4,27 m21,33 m mm

a. Cek V untuk debit tahap I

Qr tahap 1 = 35.351,4 m3/hari = 0,409 m3/dtk

Qmd tahap 1 = 1,5 x 0,409 m3/dtk = 0,614 m3/dtk

V = Qmd/ A= 0,614 m 3 /dtk ¼ π (0,95)2 m2

= 0,87 m/dtk…..OK!

Cek kedalaman:

Pada tahap 1 dengan debit 35.351,4 m3/hari di dapatkan volume TAR 1921,92 m3

sehingga volume tangki menjadi:

Volume total tangki = 1921,92 x 135%

= 2594,592 m3

Volume = P x L x t

2594,592 m3 = 49 m x 49 m x t

T = 1,08 m…..OK!!

b. Cek V untuk debit tahap II

Qr tahap II = 44.591,4 m3/hari = 0,516 m3/dtk


v = Qmd/ A

= 0,774 m 3 /dtk

¼ π (0,95)2 m2

= 1,09 m/dtk……OK!

Cek kedalaman:

Pada tahap II dengan debit 44.591,4 m3/hari di dapatkan volume TAR 2.652,44 m3


Volume total tangki = 2.652,44 x 135%

= 3.580,79 m3

Volume = P x L x t

3.580,79m3 = 49 m x 49 m x t

T = 1,49 m…..OK!!

c. Cek V untuk debit tahap III

Qr tahap II = 55.815,9 m3/hari = 0,646 m3/dtk


v = Qmd/ A

V-31

= 0,969 m 3 /dtk ¼ π (0,95)2 m2

= 1,37 m/dtk……OK!

Cek kedalaman:

Pada tahap III dengan debit 55.815,9 m3/hari di dapatkan volume TAR 5.972,3 m3


Volume total tangki = 5.972,3 x 135%

= 8.062,61m3

Volume = P x L x t

8.062,61 m3 = 64 m x 64 m x t

T = 1,96 m 2 m …..OK!!

V-32

C.1.2.2 Tangki Sedimentasi Primer (Bak Sedimentasi I)

1. Fungsi

Tangki sedimentasi merupakan bangunan pengolahan yang menyisihkan partikel padat

(settleable solids dan floating material) dari cairannya akibat gaya gravitasi. Prinsip kerja

dari tangksi sedimentasi ini adalah air yang mengandung partikel didiamkan dalam kondisi

aliran tenang (laminer). Jika padatan dengan nilai specific gravity(Sg) >liquid akan

mengendap dan jika nilai Sg <liquid maka partikel akan terapung.

Tangki sedimentasi digunakan sebagai:

1. Satu-satunya tingkat pengolahan dengan waktu detensi (td) besar dan surface loading

yang kecil;

2. Pengolahan pendahuluan sebelum pengolahan biologi;

3. Metode pengolahan yang memanfaatkan resirkulasi lumpur untuk membantu

pengendapan;

4. Tangki retensi air hujan /buangan dari riol terpisah/kombinasi;

5. Tangki detensi untuk klorinasi.


Kriteria desain untuk tangki sedimentasi primer dapat dilihat pada Tabel C.9.

Tabel C.9 Kriteria Desain Tangki Sedimentasi Primer

Kriteria Desain Range Desain Dipilih

1. Waktu detensi (td)2. Overflow rate: debit rata-rata (Qr) debit maksimum (Qp)3. Beban pelimpah (weir loading)4. Kedalaman bak (H)5. Kemiringan dasar (s)6. Effluen penyisihan SS7. Effluen penyisihan BOD8. Perbandingan panjang dan lebar9. Temperatur 200C

(1,5–2,5) jam

(32 – 48) m3/ m2/hr; (80– 120) m3/ m2/hr(125–500) m3/m/hr(3–5) m(1–2) %(50 – 70) %(25 – 40) %p : l = (3 – 5) : 1

40m3/m2/hr= 4,63 x 10-4m3/m2/det80 m3/m2/hr= 9,259 x 10-4m3/m2/dt0,00578 m3/m/dtk4 m

70 %35 %3 : 1

Sumber : Wastewater Engineering, Metcalf & Eddy, 1991

3. Perhitungan

1. Dimensi bak

a. Tahap II

1. Q rata-rata tahap I = 0,242 m3/det

2.

V-33

3. Asumsi kedalaman bak (h) = 3 m

4. Direncanakan menggunakann 3 bak

5. Panjang bak =4L

A = 3 x (P x L)

522,67 m2 = 3 x 4 x L)

522,67m2 = 12 L2

L = 6,59 m = 6,5 m

6. Panjang bak, p

A = 3 xP x L

P = = 26,8 m ≈ 27 m

7. Volume tangki total = 3 x P x L x h

= 3 x 27 m x 6,5 m x 4 m

= 1944 m3

8. Laju Overflow rata-rata

9. Waktu detensi rata-rata

….. OK

10. Waktu detensi saat salah satu bak di kuras

… OK

11. Maka total bak pada tahap II adalah 3 bak

b. Tahap I

1. Q rata-rata tahap I = 0,176 m3/detV-34

2. Kedalaman bak (h) =4 m

3. Panjang bak (p) = 27 m

4. Lebar bak (L) = 6,5 m


6. Volume 1 bak = P x L x h

= 27 m x 6,5 m x 4 m

= 702 m3

7. Laju Overflowrata-rata

tdk....OK!!

Karena menggunakan 3 bak laju overflow tidak OK maka dilakukan pengurangan

bak pada Tahap I sehingga bak yang digunakan menjadi 2 buah.

.....OK!!


…… OK!

Volume = Debit x td

= 0,176 m3/det x 7977,27det

= 1403,99 m3

Karena terdiri dari 2 bak, maka volume 1 bak = 701,99 m3

Kedalaman (h) = Volume/ A

= 701,9 m3/ 175,5 m2

= 3,99 m .......OK!


….. tidak OK

Cek kedalaman bak (h)

Volume = Debit x td

V-35

= 0,176 m3/det x 3988,6 det

= 701,99, m3

Karena satu bak mengalami maintenance (dikuras), maka jumlah bak yang

digunakan adalah 1 sehingga volume 1 bak adalah 701,99 m3.


= 702 m3/ 175,5 m2= 3,99 m ......OK!!

c. Tahap III

1. Q rata-rata tahap II = 0,326 m3/det

2. Kedalaman bak (h) = 4 m


4. Lebar bak (L) =6,5 m



= 27 m x 6,5 m x 4 m

= 672 m3


...Tidak OK

8. Dilakukan penambahan 1 bak sehingga total bak pada tahap III menjadi 4 buah

Laju Overflow rata-rata

… OK


…… OK!


Volume = Debit x td

= 0,326 m3/det x 8613,49 det

= 2807,99 m3


Kedalaman (h) = Volume/ AV-36

= 701,99 m3/ 175,5 m2= 3,99m .......OK!


….. OK!


Volume = Debit x td

= 0,326 m3/det x 6184 det

= 2086,44 m3




= 695,84 m3/ 175,5 m2

= 3,96 m ......OK!!

2. Dimensi Pipa InletUtama

v influen = 1,5 m/dtk (0,5 -2 m/s)

A = Qrata-rata : v

= 0,326 m3 /dtk / 1,5 m/ dtk

= 0,217 m2

A = ¼ x x (d2)

d2 = A x 4 /

= 0,217 x 4 / 3,14

d = 0,52 m (Diameter pasaran = 500 mm)

Diameter pipa inletutama= diameter pipa outletutama

Cek kecepatan

Qr tahap 1 = 0,176 m3/dtk

V = Q/A

= 0,176 m3/dtk / (1/4 π (0,5)2 m2)

= 0,89 m/dtk …OK


V = Q/A

= 0,242 m3/dtk / (1/4 π (0,5) 2 m2)

= 1,23 m/dtk …OK


V-37

V = Q/A

= 0,326 m3/dtk /(1/4 π (0,4)2 m2)

= 1,66 m/dtk …OK

3. Dimensi Pipa InletCabang

Q tiap bak pada tahap I = 0,176m3 /dtk / 2 = 0,088m3 /dtk

Q tiap bak pada tahap II = 0,242 m3 /dtk / 3 = 0,08m3 /dtk

Q tiap bak pada tahap I = 0,326 m3 /dtk / 4 = 0,082m3 /dtk


Diameter pipa cabang yang dipakai = 400 mm

a. Kecepatan pada Tahap I

V = Q/A

= 0,088 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 0,7 m/dtk ….Ok

b. Kecepatan pada Tahap II

V = Q/A

= 0,08 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 0,64 m/dtk ….Ok

c. Kecepatan pada Tahap III

V = Q/A

= 0,082 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 0,65 m/dtk ….Ok

4. Kecepatan Scoure

= 0,063 m/det

Nilai kecepatan horizontal pada ke tiga tahap jauh lebih kecil dubandingkan dengan

kecepatan scoure. Karena itu material yang telah mnegendap tidak akan

kembalitersuspensi.

5. Laju penyisihan BOD dan TSS pada aliran rata-rata

V-38

6. Laju penyisihan BOD dan TSS pada aliran peak

Keterangan:t = waktu detensia,b = konstanta yang di dapat dari konsentrasi konstituen berdasarkan temperature (asumsi suhu

20oC)

7. Sludge hopper/ruang lumpur

BOD efluen TAR = 194,37 mg/L

TSS = 182,23 mg/L

Efisiensi BOD = 35,89 %

Efisiensi TSS = 57,88 %

% solid = 60 % (Metcalf, hal 411)

% fosfat = 20 %(Metcalf, hal 411)

% COD = 35 %(Metcalf, hal 411)

a. Penyisihan BOD = 35,89 % x 194,37 mg/L

= 69,76 mg/L VSS

b. Penyisihan TSS = 57,88 % x 182,23 mg/L

= 105,47 mg/L

c. Penyisihan Fosfat = 20 % x 13 mg/L

= 2,6 mg/L

d. Penyisihan COD = 35 % x 902,5 mg/L

= 305,875

e. Total TSS di di bak sedimentasi I

VSS/TSS = 80%

Total solid BS I = TSS yang disishkan +TSS akibat penyisihanBOD

= 105,47 mg/L + (100/80 x 69,76 mg/L)

= 192,67 mg/L = 0,192 Kg/m3

f. Lumpur total di bak sedimentasi I pada tahap I

Debit air buangan tahap I = 0,176 m3/det = 15206,4 m3/hari

Lumpur Total = Total solid di BS I x Debit air buangan tahap I

= 0,378 Kg/m3x 15206,4 m3/hari = 5748,02 kg/hari

V-39

lumpur = 1,03 Kg/L

Volume lumpur =

= 5580,6 L/hari = 5,58 m3/hari

Karena digunakan 2 bak maka volume lumpur 1 bak adalah:

Volume Lumpur = 0,5 x 5,58 m3/hari = 2,79m3/hari

g. Lumpur total di bak sedimentasi I pada tahap II



= 0,378 Kg/m3 x 20908,8 m3/hari = 7903,53 kg/hari

lumpur = 1,03 Kg/L

Volume lumpur =

= 7673,33 L/hari = 7,673 m3/hari



h. Lumpur total di bak sedimentasi I pada tahap III



= 0,378 Kg/m3 x 28166,4 m3/hari

= 10646,89 kg/hari

lumpur = 1,03 Kg/L

Volume lumpur =

= 10336,78 L/hari = 10,336 m3/hari



i. Periode Pengurasan

Direncanakan:

Panjang ruang lumpur = lebar bak = 6.5 m

Lebar ruang lumpur = 1/3 x panjang bak

= 1/3 x 27 m = 9 m

Tinggi ruang lumpur direncanakan = 1m.

Sehingga Ruang lumpur= Volume limas

V-40

= (1/3 x 6,5m x 9 m x 1m)

= 19,5 m3

Periode pengurasan tahap I = Volume ruang lumpur : Volume lumpur 1

bak

= 19,5 m3 : 2,79 m3/hari

= 6,98 hari = 7 hari

Periode pengurasan tahap II = Volume ruang lumpur : Volume lumpur 1

bak

= 19,5 m3 : 2,56 m3/hari


Periode pengurasan tahap III = Volume ruang lumpur : Volume lumpur

= 19,5 m3 : 2,58 m3/hari


Waktu Pengurasan = 15 menit = 900 detik

Kecepatan pengurasan = 1 m/dtk

Debit pengurasan = = m3/dt = 0,02 m3/dt

Diameter pipa pengurasan = Qp = V x ¼ π d2

= 0,02 m3/dt = 1 m/dt x ¼ π d2

= 0,159 = 200 mm

Kecepatan pengurasan = = 0,64 m/dt

j. Daya Pompa Pengurasan

Pipa penguras terkubur sedalam 2 m di dalam tanah dan pompa penguras diletakkan di

permukaan tanah. Panjang pipa penguras dari dasar ruang lumpur ke pipa vertikal

adalah 4 m, panjang pipa vertikal sama dengan jarak pipa penguras ke muka tanah

adalah 2 m. Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang pipa lebih

dari 10 m.

Headloss Statis = beda elevasi pipa penguras dengan pompa

= 2 m

Headloss mayor =

V-41

=

= 0,05 m

Head Pompa = headloss statis + headloss minor + headloss mayor

= 2 m + 0 m + 0,05m = 2,05 m

Daya pompa = Pw =

dimana:

Pw = daya pompa (watt)γ = . 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 = Pw= = 524,345 watt

Panjang saluran pelimpah, l

p = = 14 m

Jumlah pelimpah yang dibutuhkan, n

n =

Tinggi muka air setelah melewati pelimpah, hL

Lebar saluran pelimpah, b = 0,5 m (asumsi)

Tinggi saluran pelimpah, h0 = 0,4 m (asumsi)

Beban pelimpah, q = 0,00578 m3/m/dtk

h0 =

0,4 =

0,16 =

0,39 hL = hL2 + 0,019

hL2 – 0,39 hL + 0,019 = 0

V-42

dengan rumus abc, didapat hL = 0,055 m

Headloss pada pelimpah, HL

HL = h0 - hL

= 0,4 m – 0,055 m = 0,455 m

8. Alat Ukur (V-notch)

V-notch yang dipakai adalah V-notch standar 90o, dengan jarak antar V-notch sebesar 20

cm. Dengan demikian, jumlah V-notch pada setiap meter ambang pelimpah adalah 17

buah.

Jumlah total V-notch pada setiap bak (x)

Gambar C.4 Detail V-notch

Debit tiap V-notch saat Qp (qp)

qp = 0,0097m3/dt

Tinggi muka air pada saat Qp (H)

qp = 1,4

0,0097 m3/dt = 1,4 (tg 45o) H2,5

H2,5 = 6,93 x 10-3 H = 0,14 m

Debit tiap V-notch saat Qmin (qmin)

Qmin satu bak = Qmin tot/n

= 0,133 m3/dt /4 = 0,033m3/dt

qmin = = 8,25 . 10-4 m3/dt

Tinggi muka air saat Qmin (H’)

qmin = 1,4

8,25.10-4 m3/dt = 1,4 (tg 45o) H’2,5

V-43

20 cm

90o

H’ = 0,051 m

9. Kualitas Efluen

Persentase penyisihan BOD5 = 35,89 %

Persentase penyisihan TSS = 57,88 %

Bak pengendap awal tidak menerima penambahan beban dari unit mana saja seperti

fasilitas pengeringan lumpur.

a. Konsentrasi BOD5 pada efluen bak pengendap awal adalah:

= 194,27 mg/L – (35,89 % x 194.27 mg/L)

= 124,55 mg/L

b. Konsentrasi TSS pada efluen bak pengendap awal adalah:

= 182,23– (57,88 % x 182,23 mg/L)

= 76,75 mg/L

c. Konsentrasi Fosfat pada efluen bak pengendap awal adalah

= 13 – 2,6 mg/L

= 10,4 mg/L

d. Konsentrasi COD pada efluen bak pengendap awal adalah

= 902,5 – 305,875 mg/L

= 596,625 mg/L

C.1.3Perhitungan Activated Sludge

1. Pembebanan BOD dan TSS pada instalasi

Qrata-rata = 0,326 m3/dt x

= 28166,4m3/hari

Qrata2 per tangki = 28166,4m3/hari/ 2 tangki

= 14083,2 m3/hari

2. Karakteristik lumpur

Karena 1 mg/L = 1 g/m3= 0,001 kg/m3

Beban BOD BS I = 0,125 kg/m3 x 14083,2 m3/hari

= 1747,835 kg/hari

Beban TSS BS I = 0,077 kg/m3 x 14083,2 m3/hari

= 1080,556 kg/hari

Berat jenis lumpur = 1,05V-44

Konsentrasi lumpur = 4,4% = 0,044 kg/kg

Laju aliran lumpur =

=

= 23,389 m3

3. Laju aliran BOD dan TSS pada effluen primer (influen sekunder)

a. Laju aliran = laju aliran desain = 14083,2 m3/hari - 23,389 m3

= 14059,811 m3/hari

b. BOD =

= 124,314 g/m3

= 124,314 mg/L S0

c. TSS= = 76,854 g/m3= 76,854 mg/L

4. Estimasi BOD5 keluar terlarut (S) efluen

BOD5 efluen= BOD terlarutinfluen yang keluardaripengolahan, suspended

solidefluen+ BOD

BOD5 efluen SS (asumsi 63% biodegradable)

Biodegradable efluen solid = 24 mg/L x 0,63 = 15,12 mg/L

BODu = 15,12 mg/L x 1,42 mgO2/ mg sel= 21,47 mg/L

BOD5 = 0,67 x 21,47 mg/L = 14,385 mg/L

BOD5 terlarut influen yg keluar dari pengolahan

20 mg/L = S + BOD5

20 mg/L = S + 14,385 mg/L

S = 5,615 mg/L

5. Efisiensi pengolahan E

a. Efisiensi pengolahan biologi berdasarkan BOD terlarut

V-45

= 95,48%

b. Efisiensipengolahankeseluruhantermasuk pengolahan primer

= 83,94%

6. Volume reaktor dengan persamaan

V =

V =

V = 2414,476 m3

7. Dimensi tangki aerasi untuk 1 tangki

a. Bentuk tangki persegi panjang dengan dinding biasa

b. Rasio P:L = 2:1, kedalaman air 4,4 m. Freeboard 0,6 m.

c. V = P x L x t= 2L x L x (4,4 m) x 4

2.414,476 m3 = 35,2 L2

L = 8,28 m= 9 m

P = 2L = 18 m

8. Laju aliran lumpur yang dibuang dari tangki aerasi

V = 2.414,476 m3

VSS = 0,8 SS

=

10 hari =

Qwa = 184,16 m3/hari

9. Estimasi lumpur yang dibuang tiap hari

V-46

a. =

=

= 0,3125

b. Pertambahan masa MLVSS

px = Q(So-S) : 1000 g/kg

= 0,3125 x 14.083,2m3/hari x (124,314– 5,615) g/m3: (1000 g/kg)

= 522,394 kg/hari

Pertambahan masa MLSS (TSS)

pss = 522,394 kg/hari : 0,8

= 652,993 kg/hari

c. TSS yang hilang dalam efluen

pe = (14.083,2) m3/hari x 24 g/m3: 1000 g/kg

= 337,997 kg/hari

d. Lumpur yang dibuang = pss- pe

= 652,993 kg/hari – 337,997 kg/hari

= 314,996 kg/hari

10. 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 x Qr

= 0,476

Qr = 0,476 x 14.083,2 m3/hari

= 6.703,603 m3/hari

= 0.077 m3/detik

11. Cekwakturetensihidrolis, HRT ( )

=

=

= 0,171hari x 24 jam/hari = 4,1 jam...(OK)

12. Cek Rasio F/M V-47

U =

=

= 0,29 hari-1...(OK)

13. Cek laju pembebanan organik dan massa ultimate BODu yang digunakan

a. BOD5 = 0,67 x BODu

b. BODu digunakan = Q (So – S)/0,67

=

= 2.494,982kg/hari

14. Kebutuhan oksigen teoritis

O2 = – 1,42 px

= 2.494,982 kg/hari – 1,42 x 522,394 kg/hari= 1753,183 kg/hari

15. Volume udara yang dibutuhkan

a. Asumsi berat udara 1,202 kg/m3 dan mengandung 23,2% oksigen

b. Efisiensi transfer oksigen untuk peralatan aerasi = 8%

c. Faktor keamanan = 2 untuk volume aktual blower

d. Udara teoritis

Udara =

= 6.286,873 m

3

/hari

e. Udara teoritis yang dibutuhkan pada efisiensi transfer oksigen 8%

Udara = (6.286,874 m3/hari)/0,08

= 78.585,911 m3/hari = 54,574 m3/menit

f. Desain udara yang dibutuhkan (dengan faktor keamananan 2)

Udara = (54,574 m3/menit) x 2 = 109,147 m3/menit

g. Jumlah aerator yang dibutuhkan

Asumsi: jumlah udara pada satu aerator = 30 m3/menit

V-48

Jumlah aerator =

=

= 5 aerator

16. Volume udara yang dibutuhkan per unit massa BOD5 disisihkan dan per unit volume air

buangan dan tangki aerasi

a. Udara yang disuplai per kg BOD5 yang disisihkan

Udara =

=

= 47,01m3 udara/kg BOD5

b. Udara yang disuplai per m3 air buangan yang diolah

Udara =

Udara =

= 5,58 m3 udara/ m3 air buangan

c. Udara yang disuplai per m3 tangki aerasi

Udara =

Udara =

= 32,55 m3/ (m3.hari)

17. Cekwakturetensihidrolis, HRT ( )Tahap I

=

=

= 0,3hari x 24 jam/hari= 7,6jam....(OK)

V-49

18. CekRasio F/M Tahap I

U =

= = 0,2 hari-1...(OK)

19. Cekwakturetensihidrolis, HRT ( )Tahap II

=

=

= 0,23hari x 24 jam/hari= 5,5jam....(OK)

20. Cek Rasio F/M Tahap II

U =

=

= 0,21 hari-1...(OK)

21. Parameter yang disisihkan pada Activated Sludge

a. COD effluent daribak SD I = 596,625 mg/L

% COD yang dapatdisishkan = 80 %

COD yang tersisihkan = 80 % x 596,625 mg/L

= 477,3

COD effluent AS = 596,625 – 477,3 mg/L

= 119,325

b. Fosfat effluentdaribak SD I = 11,05 mg/L

% Fosfat yangdapatdisishkan= 25 %

Fosfat yangtersisihkan = 25 % x 10,4mg/L

= 2,6

Fosfat effluent AS = 10,4 – 2,6 mg/L

C.1.4Bak Sedimentasi Sekunder

1. Fungsi

Sama seperti bak sedimentasi I, fungsi unit ini adalah untuk mengendapkan partikel-partikel

tersuspensi yang mempunyai berat jenis lebih besar dari cairan buangan tersebut. Partikel V-50

tersebut dapat berupa biological floc dari pengolahan biologis, chemical flocdari pengolahan

kimiawi dan partikulat dari pengolahan primer. Unit ini mensuplai lumpur ke sludgedrying

bed.


Berikut kriteria desain untuk tangki sedimentasi rectangular dan circular dapat dilihat pada

Tabel C.10

Tabel C.10 Kriteria Desain Tangki Sedimentasi Sekunder

Kriteria Desain Range Desain dipilihOver flow rate (average flow) 30-50 m/day 40 m/dayOver flow rate (peak flow) 60-120 m/day 100 m/dayWaktu dtkensi (average flow) 1,5-2,5 jam 2 jamKecepatan aliran 0,02-0,025 m/dtk 0,02 m/dtkWeir loading rate 125-500 m/day 250 m/daySludge hopper 1,7 vertical : 1 horizontal

RectangularDimensionPanjang 30-110 mLebar 3-24Kedalaman 2-5 mKemiringan lantai 1 %Distribution channelKecepatan 0,3-0,75 m/dtkInlet configurationPorts 3-4 per tangkiBaffles (distance)Baffles (submergence)

0,6-0,9 m frominlet0,5-0,6 m

Diameter 3-100 mSide water depth 3-5Kemiringan lantai 1 vertical : 12 horizontalSplitter BoxKecepatan pada inlet (peak flow) < 0,3 m/dtkInlet configurationWaktu dtkensi (feed well) 20 menitSubmergence 30-75 % dari kedalamanEDI dtkention time 8-10 dtkBafflesEfluent (below weird)Horizontal (below feedwell)Sumber: Mackenzie L. Davis, 2010

Kriteria Desain ( Metcalf & Eddy, 1991 )

1. Waktu dtkensi, td = 1,5 – 2,5 jam

2. Overflow rate Debit rata-rata = (30 – 50) m3/m2/hari

Debit max = (80 – 120) m3/m2/hari

3. Beban pelimpah (weir loading) = (125 – 500) m3/m/hari

4. Kedalaman bak = (3 – 5) m

5. Perbandingan panjang dan lebar, = p : l = (4 – 6) : 1V-51

6. Kemiringan dasar (slope), s = (1 – 2) %

7. Effluen penyisihan SS = (50 – 70) %

8. Effluen penyisihan BOD = (25 – 40) %

Desain Dipilih

Waktu desain, td = 1,5 jam = 5400dtk

Panjang bak : lebar bak (p : l) = 4 : 1

Overflow rate saat debit rata-rata = 40 m3/m2/hari = 4,63 x 10-4m3/m2/dtk

% solid = 5 % (Metcalf, hal 485)

Besarnya penyisihan BOD dan SS pada OR = 40 % dan 70 %

Weir loading = 500 m3/m2/hari = 0,0058 m/dtk

3. Data

Suhu air buangan = 20

Viskositas kinematis T 20 = 1,011 x 10-6 m2/dtk

Qrata tahap II = 0,242m3/dtk

Qmax tahap II = 0,291m3/dtk

TSS = 76,75 mg/L

BOD = 5,615 mg/L

4. Perhitungan

Perhitungan Dimensi

1. Dimensi bak

a. Tahap II

Q rata-rata tagap II = 0,242 m3/det = 20.328m3/ hari

Q = Q rata-rata aliran + Pengembalian aliran lumpur –

MLSS yang dibuang

= (20.328 + 6703,603–184,16) m3/hari

= 26847,433 m3/hari

= 0,31 m3/det

Asumsi kedalaman bak (h) = 4 m

Direncanakan menggunakann 3bak

V-52

Panjang bak =4L

A = 3 x (P x L)

669,5 m2 = 3 x (4L x L)

669,5 m2 = 12 L2

L = 7,46 m = 7,5 m

Panjang bak, p

A = 3 xP x L

P = = 31,09 m = 31 m

Volume tangki total = 3 x P x L x h

= 3 x 31 m x 7,5 m x 4 m

= 2790 m3


Waktu detensi rata-rata

….. OK

Waktu detensi saat salah satu bak di kuras

… OK

b. Tahap I

1. Q rata-rata tahap I = 0,176 m3/det = 15.206,4 m3/det

2. Q = (15206,4 + 6703,603 -184,16)

= 21725,85 m3/det

= 0,251

3. Kedalaman bak (h) = 4 mV-53

4. Panjang bak (p) = 31m




= 31 m x 7,5 m x 4 m

= 930 m3


..OK


…tidak OK!!

10. karena waktu detensi tidak memenuhimaka dilakukan pengurangan bak menjadi 2bak

11.

OK12. Waktu detensi rata-rata

…… OK!!


Volume = Debit x td

= 0,251 m3/det x 7410,35 det

= 1859,99 m3

V-54

Karena terdiri dari 3 bak, maka volume 1 bak = 929,99m3


= 929,99 m3/ 232,5 m2

= 4 m .......OK!


..tidak OK!!


Volume = Debit x td

= 0,251 m3/det x 3705 det= 929,95 m3




= 929,5 m3/ 232,5 m2

= 4 m ......OK!!

c. Tahap III

1. Q rata-rata tagap III = 0,401 m3/det

2. Kedalaman bak (h) = 4 m





= 31 m x 7,5 m x 4 m

= 930 m3


…Tidak OK

V-55

8. Dilakukan penambahan 1 bak sehingga total bak pada tahap III menjadi 4 buah


… OK


…… OK!!


Volume = Debit x td

= 0,401 m3/det x 9.276 det

= 3719,6 m3



= 929,6 m3/232,5m2= 4 m .......OK!


….. OK!!


Volume = Debit x td

= 0,401 m3/det x 6957 det

= 2789.75 m3




= 929,5 m3/ 232,5 m2

= 4 m ......OK!!

2. Dimensi Pipa InletUtama


A = Qrata-rata : v

V-56

= 0,401 m3 /dtk / 1,5 m/ dtk

= 0,267 m2

A = ¼ x x (d2)

d2 = A x 4 /

= 0,267 x 4 / 3,14

d = 0,583 m (Diameter pasaran = 600 mm)

Diameter pipa inletutama= diameter pipa outletutama

Cek kecepatan


V = Q/A

= 0,251 m3/dtk / (1/4 π (0,5)2 m2)

= 0,88 m/dtk …OK


V = Q/A

= 0,31 m3/dtk / (1/4 π (0,5) 2 m2)

= 1,06 m/dtk …OK


V = Q/A

= 0,401 m3/dtk /(1/4 π (0,4)2 m2)

= 1,41 m/dtk …OK

3. Dimensi Pipa InletCabang


Q tiap bak pada tahap II = 0,31m3 /dtk / 3 = 0,103m3 /dtk



Diameter pipa cabang yang dipakai = 400 mm

a. Kecepatan pada Tahap I

V = Q/A

= 0,13 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 1,03 m/dtk ….Ok

b. Kecepatan pada Tahap II

V = Q/A

= 0,103 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 0,82 m/dtk ….Ok

c. Kecepatan pada Tahap IIIV-57

V = Q/A

= 0,1 m3/dtk / (1/4 π (0,4)2 m2)

= 0,79 m/dtk ….Ok

4. Kecepatan Scoure

= 0,063 m/det

Nilai kecepatan horizontal pada ke tiga tahap jauh lebih kecil dubandingkan dengan

kecepatan scoure. Karena itu material yang telah mnegendap tidak akan

kembalitersuspensi.

5. Laju penyisihan BOD dan TSS pada aliran rata-rata

6. Laju penyisihan BOD dan TSS pada aliran peak

Keterangan:t = waktu detensia,b = konstanta yang di dapat dari konsentrasi konstituen berdasarkan temperatur

7. Sludge hopper/ruang lumpur

Efisiensi TSS = 70 %

Penyisihan TSS = 70 % x 76,75 mg/L

= 53,725 mg/L

a. Total TSS di di bak sedimentasi II

VSS/TSS = 80%

Total solid BS II = TSS yang disishkan +TSS akibat penyisihanBOD

= 53,725 mg/L + (100/80 x 5,615 mg/L)

= 60,74 mg/L = 0,06074Kg/m3

V-58

b. Lumpur total di bak sedimentasi II pada tahap III

Debit air buangan tahap III = 0,401 m3/det = 34.646,4 m3/hari

Lumpur Total = Total solid di BS I x Debit air buangan tahap III

= 0,06074 Kg/m3 x 34.646,4 m3/hari = 2104,4 kg/hari

lumpur = 1,03 Kg/L

Volume lumpur =

= 2043,13 L/hari = 2,043 m3/hari



c. Periode Pengurasan

Direncanakan:

Panjang ruang lumpur = lebar bak = 7,5 m

Lebar ruang lumpur =7,5 m

Tinggi ruang lumpur direncanakan = 1m.

Sehingga Ruang lumpur = Volume limas

= (1/3 x 7,5 m x 7,5 m x 1 m)

= 18,75 m3

Periode pengurasan tahap III = Volume ruang lumpur : Volume lumpur 1 bak

= 18,75 m3 : 1,033 m3/hari

= 18,15 hari = 18 hari

d. Daya Pompa Pengurasan

Pipa penguras terkubur sedalam 2 m di dalam tanah dan pompa penguras diletakkan di

permukaan tanah. Panjang pipa penguras dari dasar ruang lumpur ke pipa vertikal

adalah 4 m, panjang pipa vertical sama dengan jarak pipa penguras ke muka tanah

adalah 2 m. Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang pipa lebih

dari 10 m.


= 2 m

Headloss mayor =

=

V-59

=0,157 m

Head Pompa = headloss statis+ headloss minor+ headloss mayor

= 2 m + 0 m + 0,157m = 2,157 m

Daya pompa (Pw) =

Keterangan:Pw = daya pompa (watt)γ = . g = 1000 kg/m3 . 9,81 m/s2 = 9810 kg/m2s2



Daya pompa = Pw= = 105,8 watt

8. Outlet Zone

Panjang total total weir tiap bak:

Tinggi muka air setelah melewati pelimpah, hl

Lebar saluran pelimpah (b) = 0,5 m

8. 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

9. Debit tiap V-notch saat Qmaks, qmaks

V-60

10. Tinggi muka air pada saat Qmaks, H

11. Luas Sumur Pengumpul (A)

Lebar sumur pengumpul asumsi 2 m

Panjang sumur pengumpul = lebar bak pengendap

Luas saluran (A) = P x L

= 7,5 m x 2m

= 15m2

12. Bak pengendap ini tidak menerima penambahan beban dari unit mana saja seperti fasilitas

pengeringan lumpur.

Konsentrasi BOD5 pada efluen bak pengendap sekunder adalah:

= 5,67 mg/L – 2,067 mg/L

= 3,1 mg/L

Konsentrasi TSS pada efluen bak pengendap awal adalah:

=76,75 mg/L–53,725mg/L

= 23,025mg/L

Parameter lain yang disisihkan pada bak sedimentasi II

a. COD effluent dari bak SD I = 119,325mg/L

% COD yang dapat disishkan = 35 %

COD yang tersisihkan = 35 % x 119,325 mg/L

= 41,76

COD effluent AS = 119,325 – 41,76 mg/L

= 77,56

b. Fosfat effluent dari bak SD I = 7,8 mg/L

% Fosfat yang dapat disishkan = 20 %

Fosfat yang tersisihkan = 20 % x 7,8mg/L

= 1,6

Fosfat effluent AS = 7,8 – 1,8 mg/L

= 6

C.1.5Perhitungan Desinfeksi

Kriteria desain terpilih:V-61

a. Dosis yang digunakan adalah 5 mg/l;

b. Kadar chlor dalam CaOCl2 60%;

c. Waktu kontak (td) 20 menit;

d. Kecepatan pada saluran bak khlorinasi (VL) 3,6 m/jam = 0,06 m/det;

e. Berat jenis kaporit 0,85 kg/L.

Beberapa keterangan tambahan adalah:

a. Qrata = 0,401 m3/ det = 34.646,4m3/hari;

b. Pembubuhan dilakukan dengan menggunakan bak dengan kapasitas pembubuhan 500

cc/menit.

Kebutuhan klorin liquid = 5mg/l x g/1000mg x 1000L/m3 x34.646,4 m3/hari

= 173.232g/hari

Pada saat pembubuhan diharapkan konsentrasi Cl sekitar 0,15-0,30 mg/l sehingga dibutuhkan

pengenceran 10 kali. Jadi setiap dosis 10 mg/l dibutuhkan 10 L air untuk pengenceran.

Banyaknya air yang diperlukan =

= 346.464.000 L

= 346.464.000 m3

Periode pengisian direncanakan 24 jam

Kapasitas pembubuhan =

Volume tangki pelarut = 0,401L/mnt x 1440 mnt/hari

= 577,44L/hari= 0,577 m3/hari

Dimensi tangki pelarut

t = 1 m

A =

0,577 m2 =

D = 0,86 m= 0,9 m

Inlet

V = 0,6 m/s (asumsi)

Qpembubuhan = 0,401 L/menit = 6,68 x 10-6 m3/ det

Qpembubuhan = A x v

V-62

6,68 x 10-6 m3/ det = A x 0,6 m/det

A =

= 1,15 x 10-4m2

D = 0,011m

= 11 mm

C.1.6Perhitungan Pengolahan Lumpur

C.1.6.1SludgeDrying Bed

1. Debitsludge

= 0,34 m3/hari + 10,337 m3/hari + 13,65 m3/hari + 2,043 m3/hari

= 26,370 m3/hari

= 3,05 X 10-4 m3/det

2. Volume lumpur selama 10 hari

V = debit lumpur x td

= 3,05 X 10-4m3/dtk x 10 hari x 86400 det/hari = 263,7 m3

Cek Volume ketika 1 bak dikuras volume lumpur selama 5 hari

= 3,05 X 10-4m3/dtk x 5 hari x 86400 det/hari = 131,76

3. Luas permukaan lumpur yang dibutuhkan

As =

Jumlah unit di asumsikan = 2 unit

Dimensi tiap unit adalah:

A =

= 439,5 m

2

Asumsi p : l = 3 : 1

V-63

P = 3l

Luas per unit = p x l = 3l

2

439,5 = 3l2

l2 =

= 146,5 m

l = 12,104 m

= 12 m

p = 36 m

4. Volume air yang hilang setelah 10 hari (kadar air berkurang dari 70% menjadi

40%)

Vair = (70 – 40) % x V

= 30 % x 263,7 m3

= 79,11 m3

5. Debit effluen (evaporasi diabaikan)

Qeff = 79,11 m3/10 hari

= 7,911 m3/hari

= 9,15 x 10-5 m3/dtk

C.1.6.2Mass Balance

1. Barscreen

TabelC.11Penyisihan Parameter

No Parameter Satuan Awal Tersisa1 BOD mg/L 193,42 193,422 TSS mg/L 189,46 189,463 COD mg/L 950 9504 Fosfat mg/L 13 13

2. Grit ChamberTabel C.12Penyisihan Parameter

V-64

No Parameter Satuan Awal Tersisa1 BOD mg/L 193,42 187,62

2 TSS mg/L 189,46 176,193 COD mg/L 950 902,54 Fosfat mg/L 13 13

3. TARTabel C.13Penyisihan Parameter

No Parameter Satuan Awal Tersisa1 BOD mg/L 187,62 187,622 TSS mg/L 176,19 176,193 COD mg/L 902,5 902,54 Fosfat mg/L 13 13

4. Sedimentasi ITabel C.14Penyisihan Parameter


2 TSS mg/L 176,19 76,753 COD mg/L 902,5 596,6254 Fosfat mg/L 13 10,4

5. Activated SludgeTabel C.15Penyisihan Parameter


2 TSS mg/L 76,75 83,013 COD mg/L 596,625 119,3254 Fosfat mg/L 10,4 7,8

6. Sedimentasi IITabelC.16Penyisihan Parameter


2 TSS mg/L 83,01 23,053 COD mg/L 119,325 77,564 Fosfat mg/L 7,8 5

7. Desinfeksi

TabelC.17Penyisihan Parameter


2 TSS mg/L 23,05 23,053 COD mg/L 119,325 77,56

V-65

4 Fosfat mg/L 7,8 5

konsentrasi dari tiap karakteristik pencemar dibandingkan dengan nilai baku mutuPP 82 tahun 2001

setelah di olah dengan bangunan pengolahan yang dirancang dapat dilihat pada tabel

C.18berikut

Tabel C.18Perbandingan Parameter yang Diolah dengan Baku Mutu

Karakteristik Satuan NilaiEfluen

berdasarkan PP n0 82

PenyisihanEfluen yang dihasilkan

Keterangan

TSS mg/L 193,42 50 190,32 3,1 MemenuhiBOD mg/L 176,19 3 153,14 23,05 MemenuhiCOD mg/L 950 100 872,44 77,56 MemenuhiTotal Fosfat mg/L 13 0,2 8 5 Memenuhi

C.2 Detail Perencanaan IPLT

C.2.1 Tangki Imhoff

Tangki imhoff berfungsi untuk menurunkan kebutuhan oksigen biokimia dan suspended solid

dan pembusukan lumpur yang terendapkan dari effluent lumpur tinja kolam pengumpul.

Kriteria desain tangki imhoff terlihat pada Tabel C.19berikut.

Tabel C.19 Kriteria Desain Tangki Imhoff

Parameter Kriteria Desain Desain terpilihJumlah kompartemen di dalam tangki Maksimum 2 unit 1 unitWaktu Detensi 2 – 4 jamKedalaman tangki total 6 – 9 mZona sedimentasi 1,5 – 2 mZona netral ≥ 0,54 mEfisiensi pemisahan BOD ≥ 30 % 40 %Efisiensi pemisahan TSS 40 – 60 % 60 %Zona lumpur Hasil kalkulasi setelah

ditambahkan dengan zona-zona sedimentasi dan netral

Sumber: Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

V-66

Kriteria desain dimensi tangki imhoff berdasarkan jumlah penduduk yang terlayani terlihat pada TabelC.20 berikut.

Tabel C.20 Kriteria Dimensi Tangki Imhoff

Jumlah penduduk

Kebutuhaan

Zona sedimentasi Zona lumpur Lumpur Terbuan

gPanjang

(L)Lebar

(B)kedalama

n (Hs)Kapas

itasKedalaman

(Hl)X 1000 orang Unit Meter Meter Meter M3 Meter M3/hari100 1 7 2 5,3 180 5 6200 1, atau 2 10

722

53,5

360 65

12

300 2 10 2 5 540 6 18Sumber: Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

C-67

Tangki imhoff terdiri dari zona sedimentasi, zona netral dan zona lumpur.Perhitungan tiap

zona diuraikan berikut.

a. Zona sedimentasi

Kriterian desain zona sedimentasi terlihat pada TabelC.21berikut.

Tabel C.21 Kriteria Desain Zona Sedimentasi Tangki Imhoff

Parameter Kriteria Desain Desain TerpilihTinggi jagaan 0,2 – 0,3 m 0,3 mPanjang 7 – 30 m 7 mKemiringan dasar zona sedimentasi ≥ 1,2(v) : 1 (H) 1,2:1Lebar slot 15-20 cm 20 cmLebar ventilasi gas di salah satu sisi tangki 45 – 60 cm 60 cmOverhang 20 – 25 cm 20 cmKecepatan aliran horizontal < 1 cm/det 0,8 cm/detBeban permukaan ≤ 30 m3/m2.hari 30 m3/m2.hariWaktu detensi ≥ 1,5 jam 4 jamSumber: Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

Berdasarkan tabel dimensi tangki imhoff berdasarkan jumlah penduduk yang dilayani, maka

untuk melayani 117.434orang diperlukan zona sedimentasi dengan panjang 7 m dan

kedalaman 5,3 m.

Ketinggian bagian lantai yang miring di zona pengendapan

Lebar slot (Ls) = 20 cm = 0,2 m

Lebar ventilasi gas di salah satu sisi tangki (Lv) = 60 cm = 0,6 m

Ketebalan dinding zona sedimentasi (Ld) = 10 cm = 0,1 m

Kedalaman (Hs) = 5,3 m

Lebar lantai miring zona pengendapan = Hs – Ls – (2 . Lv) – (2 .Ld)

= 5,3 m–0,2m–(2 . 0,6)m–(2 . 0,1) m

= 3,7 m

Lantai miring di zona pengendapan terletak di sisi kiri dan kanan slot sehingga lebar

disalah satu sisi menjadi setengahnya yaitu 1,85 m

Perbandingan kemiringan lantai zona sedimentasi = 1,2(v) : 1 (H)

Vertikal (tinggi) : Horizontal (lebar) = 1,2 : 1

Vertikal (tinggi ) = 1,2 x horizontal (lebar)

= 1,2 x 1,85 m = 2,22 m

Tinggi zona pengendapan dari muka air hingga awal kemiringan lantai zona pengendapan

diberikan 0,5 m dan ditambahkan freeboard 0,3 m. Jadi tinggi zona sedimentasi adalah

3,02 m.

b. Zona Netralisasi

C-68

Ketebalan zona netralisasi akan lebih besar dari 0,54 m dan tingginya adalah setinggi

perpanjangan kemiringan lantai zona sedimentasi.

Lebar slot (Ls) = 20 cm = 0,2 m

Overhang (Lo) = 20 cm = 0,2 m

Lebar perpanjangan kemiringan lantai zona sedimentasi adalah = Ls + Lo

= 0,2 m+0,2 m

= 0,4 m

Vertikal (tinggi) : Horizontal (lebar) = 1,2 : 1

Vertikal (tinggi ) = 1,2 x horizontal (lebar)

= 1,2 x 0,4 m = 0,48 m

c. Zona Lumpur

Zona lumpur merupakan zona untuk pembusukan lumpur yang berasal dari kolam

penerima lumpur dari truk tinja.Kriteria desain dari zona lumpur terlihat pada

TabelC.22berikut.

Tabel C.22 Kriteria Desain Zona Lumpur Tangki Imhoff

Parameter Kriteria Desain Desain TerpilihKemiringan penampung lumpur ≥ 1 (v) : 1,7 (H) 1 : 1,7Laju endapan lumpur 0,06 l/o/hari 0,06 l/o/harWaktu detensi 1 – 2 bulan 2 bulanDiameter pipa lumpur ≥ 150 mm 150 mKemiringan pipa pembuangan dan penyalur lumpur

≥ 12 % 12 %

Jarak vertical antara outlet pembuangan lumpur dan muka air minimal

≥ 1,8 m 1,8 m

Sumber: Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

Tinggi zona lumpur:

Berdasarkan Petunjuk teknis tata cara perencanaan IPLT sistem kolam, jika IPLT yang

melayani 100.000 orang maka kapasitas zona lumpur adalah 180 m3dengan tinggi zona

lumpur 5 m, panjang 7 m dan lebar 5,3 m. Kemiringan dasar zona pengendapan adalah

1:1,7. Lebar bagian dasar zona lumpur yang datar adalah 0,6 m.

- Lebar dasar zona yang datar (Ld) = 0,6 m

- Lebar zona lumpur (L) = 5,3 m

- Lebar lantai miring zona pengendapan = L – Ld = 5,3 m – 0,6 m = 4,7 m

- Lantai miring di zona pengendapan terletak di sisi kiri dan kanan slot sehingga lebar

disalah satu sisi menjadi setengahnya yaitu 2,35 m

Perbandingan kemiringan lantai zona sedimentasi = 1(v) : 1,7 (H)

Vertikal (tinggi) : Horizontal (lebar) = 1 : 1,7V-69

Vertikal (tinggi ) = 1 x horizontal (lebar)

= 1 x 2,35 m

= 2,35 m

Jadi tinggi lantai zona lumpur yang miring adalah 2,35 m dan tinggi dari lantai yang

miring ke zona netral adalah 2,65 m.

d. Dimensi Tangki Imhoff

Dari perhitungan masing-masing zona di tangki imhoff didapatkan dimensi sebagai

berikut:

Panjang = 7 m

Lebar = 5,3 m

Tinggi = tinggi zona sedimentasi + zona netralisasi + zona lumpur

= 3,02 m +0,48 m + 5 m = 8,5 m ….. ok ( 7 – 9 m)

Kriteria desain yang dijadikan acuan untuk menentukan dimensi tangki imhoff adalah

kriteria desain untuk pelayanan penduduk maksimal 100 ribu jiwa, sehingga tidak ada

perubahan dimensi tangki imhoff selama masa desain.

e. Daya pompa penguras lumpur

Lumpur dari tangki imhoff dikuras menggunakan pompa. Panjang pipa penguras lumur di

dalam tangkiImhoff7m dan panjang pipa penguras lumpur di luar tangki imhoffhingga ke

bak pengering lumpur adalah 132 m, sehingga panjang pipa total dari tangki imhoff ke bak

pengering lumpur 139 m. Headloss minor di sepanjang pipa diabaikan karena panjang

pipa lebih dari 10 m. Pipa penguras berada 6 m dalam tanah sedangkan inlet bak

pengering lumpur berada di atas tanah. Diameter pipa penguras lumpur adalah 150 mm.

Luas penampang pipa lumpur (A) = ¼ x π x D2

= ¼ x 3,14 x (0,15 m)2

= 0,02 m2

Direncanakan kecepatan dalam pipa (v) 1 m/det

Debit lumpur = A x v = 0,02 m2 x 1 m/det = 0,02 m3


= 7m

Headloss mayor =

= 0,945 mV-70

Head Pompa =headloss statis + headloss minor + headloss mayor

= 7 m + 0 m + 0,945m = 7,945 m

Daya pompa = Pw =

Keterangan:Pw = daya pompa (watt)γ = . g = 1000 kg/m3 . 9,81 m/s2 = 9810 kg/m2s2



f. Penyisihan BOD dan TSS

Penyisihan BOD di tangki imhoff adalah 40 %

BOD effluent = BOD influent – (% penyisihan x BOD influent)

= 6000 mg/l – (40% x 6000mg/l)

= 3600 mg/l

Penyisihan TSS di tangki imhoff adalah 60 %

TSS effluent = TSSinfluent – (% penyisihan x TSSinfluent)

= 337 mg/l – (60% x 337 mg/l)= 134,8 mg/l

C.2.2 Kolam Anaerobik I

Tangki anaerobik I berfungsi untuk menguraikan kandungan zat organik (BOD) dan padatan

tersuspensi (TSS) dengan cara anaerobik atau tanpa oksigen. Kriteria desain tangki Anaerobik

I terlihat pada TabelC.23 berikut.

Tabel C.23 Kriteria Desain Tangki Anaerobik

Parameter Kriteria Desain Desain TerpilihKedalaman air* 1,8 – 2,5 m 2,5 mJagaan* 0,3 – 0,5 m 0,5 mBeban BOD volumetrik* (500 – 800) g BOD/m3. Hari 600 g BOD/m3. hariRasio panjang dan lebar* 2-4 : 1 2:1Efisiensi pemisahan BOD ≥ 60 % 60 %Waktu detensi pada ** 20 - 50 hari 40 hari (operasional)

20 hari (maintenance)Sumber: *Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

** Tcobonoglous dalam Jurnal Evaluasi dan Optimalisasi Instalasi Pengolahan Limbah Tinja KotaPekalongan

1. Informasi lain yang dibutuhkan untuk desain:

a. Debit lumpur tinja yang akan diolah:

Tahap I = 32,513 m3/hari

V-71

Tahap II = 34,900 m3/hari

Tahap III = 35,230m3/hari

b. BOD influent kolam anaerobik I = 3600 mg/l = 3600 g/m3

c. TSS influent kolam anaerobik I = 134,8 mg/l

2. Volume kolam anaerobik berdasarkan debit

a. Operasional

Tahap I, V = Q x td = 32,513m3/hari x 40 hari = 1300,52 m3

Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1300,52m3 / 2 bak

= 650,26m3/bak

Tahap II, V = Q x td = 34,9m3/hari x 40 hari = 1396 m3

Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1396 m3 / 2 bak

= 698 m3/bak

Tahap III, V = Q x td = 35,23m3/hari x 40 hari = 1409,2 m3

Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1409,2m3 / 2 bak

= 704,6 m3/bak

b. Maintenance, 1 bak beroperasi, sehingga waktu detensinya didesain menjadi 20 hari

sehingga mampu menampung debit




3. Volume kolam anaerobik berdasarkan BOD volumetrik

a. Tahap I

Beban BOD masuk = debit lumpur tinja x konsentrasi BOD influent

= 32,513m3/hari x 3600g/m3

= 117046,8 g/hari

b. Tahap II


= 34,900m3/hari x 3600g/m3

= 125640 g/hari

c. Tahap III

V-72


= 35,23m3/hari x 3600g/m3

= 126828 g/hari

4. Volume kolam anaerobik I adalah 704,6m3 karena harus menampung debit lumpur tinja

yang dihasilkan.

5. Luas permukaan kolam anaerobik I (A)

6. Lebar dan panjang kolam anaerobik I

Bak yang digunakan sebanyak 2 buah

P : L = 2 :1 sehingga P = 2L; L = 2 L karena ada dua bak

A = P x L = 2L x 2 L = 4 L2

281,84 m2 = 4 L2

L = 8,39 m = 8 m

Setelah didapat lebar kolam anaerobik I maka dihitung panjang kolam anaerobik I

7. Dinding kolam anaerobik I di buat dengan kemiringan tertentu sehingga luas permukaan

bawah kolam lebih kecil dari pada luas permukaan atas kolam anaerobik I. Luas

permukaan kolam dan dimensi yang dihitung diatas merupakan luas permukaan ditengah-

tengah kedalaman kolam (Petunjuk teknis tata cara perencanaan IPLT sistem kolam).

Kriteria desain kemiringannya adalah 1(v) : 3(h), akan tetapi karena ukuran kolam kecil

maka perbandingan diperkecil menjadi 1(v): 2(h).

Perhitungan dimensi kolam anaerobik I (trapesium)

a. Kedalaman kolam = kedalaman kolam : 2 = 2,5 m : 2 = 1,25 m

b. Perhitungan nilai panjang dan lebar bagian bawah

Untuk panjang bagian bawah

n = 2

=

x =2,5 m

V-73

Pbawah = Pkolam – (2 x X)

Pb = 18 m – (2 x 2,5 m)

= 13 m

Untuk lebar bagian bawah

n = 2

=

x = 2,5 m

Lbawah = Lkolam – (2 x X)

Lb = 8 m – (2 x 2,5 m)= 3 m

c. Perhitungan nilai panjang dan lebar bagian atas

Untuk panjang bagian atas

n = 2

=

x = 5m

Patas = Pbawah + (2 x X)

Pa = 13 m + (2 x 5 m)

= 23 m

Untuk lebar bagian atas

n = 2

=

x = 5 m

Latas = Lbawah + (2 x X)

La = 3m + (2 x 5 m)= 13 m

d. Dimensi Kolam anaerobik I

Tinggi Kolam = 2,5 m + 0,5 m = 3 m

Panjang kolam di permukaan = 23 m

Lebar kolam di permukaan =13 m

Panjang kolam di dasar = 13 m

Lebar kolam di dasar = 3 m

V-74

Untuk lebih jelasnya berikut adalah skema dari kolam anaerobik I.

GambarC.5 Skema Kolam Anaerobik I

8. Penyisihan BOD

Penyisihan BOD di kolam anaerobik I adalah 60 %

BOD effluent = BOD influentkolam anaerobik I – (% penyisihan x BOD influent)

= 3600 mg/l – (60% x 3600 mg/l)

= 1440 mg/l

9. Penyisihan TSS

Penyisihan TSS di kolam anaerobik I adalah 60 %

TSSeffluent = TSSinfluentkolam anaerobik I – (% penyisihan x TSSinfluent)

= 134,8 mg/l – (60% x 134,8 mg/l)

= 53,92 mg/l

10. Cek kedalaman air pada tahap I dan II

a. Tahap I

b. Tahap II

C.2.3 Kolam Anaerobik II

Tangki anaerobik II berfungsi untuk menguraikan kandungan zat organik (BOD) dan padatan

tersuspensi (TSS) dengan cara anaerobik atau tanpa oksigen. Kriteria desain tangki Anaerobik

II terlihat pada TabelC.24 berikut.

Tabel C.24 Kriteria Desain Tangki Anaerobik

V-75

3 m

23 m

13 m13 m

3 m

23 m

13 m

2,5 m

Muka air

Parameter Kriteria Desain Desain TerpilihKedalaman air* 1,8 – 2,5 m 2,5 mJagaan* 0,3 – 0,5 m 0,5 mBeban BOD volumetrik* (500 – 800) g BOD/m3. Hari 600 g BOD/m3. hariRasio panjang dan lebar* 2-4 : 1 2:1Efisiensi pemisahan BOD ≥ 60 % 60 %Waktu detensi pada ** 20 - 50 hari 40 hari (operasional)

20 hari (maintenance)Sumber: *Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

** Tcobonoglous dalam Jurnal Evaluasi dan Optimalisasi Instalasi Pengolahan Limbah Tinja Kota Pekalongan





Tahap III = 35,230m3/hari

b. BOD influent kolam anaerobik II= 1440 mg/l = 1440 g/m3

c. TSS influent kolam anaerobik II= 53,92 mg/l

2. Volume kolam anaerobik berdasarkan debit

a. Operasional


Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1300,52 m3/2 bak

= 650,26 m3/bak


Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1396 m3 / 2 bak

= 698 m3/bak


Beroperasi 2 bak, maka Volume 1 bak = 1409,2 m3 / 2 bak

= 704,6 m3/bak

b. Maintenance, 1 bak beroperasi, sehingga waktu detensinya didesain menjadi 20 hari

sehingga mampu menampung debit




3. Volume kolam anaerobik berdasarkan BOD volumetrik

a. Tahap I


= 32,513m3/hari x 1440g/m3

V-76

= 46818,72 g/hari

b. Tahap II


= 34,900m3/hari x 1440g/m3

= 50256 g/hari

c. Tahap III


= 35,23m3/hari x 1440g/m3

= 50731,2 g/hari

4. Volume kolam anaerobik II yang digunakan adalah 704,6 m3 karena harus menampung

debit lumpur tinja yang dihasilkan.

5. Luas permukaan kolam anaerobik II (A)

6. Lebar dan panjang kolam anaerobik II



A = P x L = 2L x 2 L = 4 L2

281,84 m2 = 4 L2

L = 8,39 m = 8 m

Setelah didapat lebar kolam anaerobik II maka dihitung panjang kolam anaerobik II

7. Dinding kolam anaerobik II di buat dengan kemiringan tertentu sehingga luas permukaan

bawah kolam lebih kecil dari pada luas permukaan atas kolam anaerobik. Luas permukaan

kolam dan dimensi yang dihitung diatas merupakan luas permukaan ditengah-tengah

V-77

kedalaman kolam (Petunjuk teknis tata cara perencanaan IPLT sistem kolam). Kriteria

desain kemiringannya adalah 1(v) : 3(h), akan tetapi karena ukuran kolam kecil maka

perbandingan diperkecil menjadi 1(v): 2(h).

Perhitungan dimensi kolam anaerobik (trapesium)




n = 2

=

x =2,5 m


Pb = 18 m – (2 x 2,5 m)

= 13 m


n = 2

=

x = 2,5 m


Lb = 8 m – (2 x 2,5 m)

= 3 m



n = 2

=

x = 5m


Pa = 13 m + (2 x 5 m)

= 23 m

V-78


n = 2

=

x = 5 m


La = 3m + (2 x 5 m)= 13 m

d. Dimensi Kolam anaerobik II

Tinggi Kolam = 2,5 m + 0,5 m = 3 m


Lebar kolam di permukaan =13 m



Untuk lebih jelasnya berikut adalah skema dari Kolam anaerobik II.

GambarC.6 Skema Kolam Anaerobik II

8. Penyisihan BOD

Penyisihan BOD di kolam anaerobik II adalah 60 %

BOD effluent = BOD influent kolam anaerobik II– (% penyisihan x BOD influent)

= 1440 mg/l – (60% x 1440 mg/l)

= 576 mg/l

9. Penyisihan TSS

Penyisihan TSS di kolam anaerobik II adalah 60 %

TSSeffluent= TSSinfluent kolam anaerobik II– (% penyisihan x TSSinfluent) =

53,92 mg/l – (60% x 53,92 mg/l)= 21,57 mg/l

10.Cek kedalaman air pada tahap I dan II

V-79

3 m

23 m

13 m13 m

3 m

23 m

13 m

2,5 m

Muka air

a. Tahap I

b. Tahap II

C.2.4 Kolam Fakultatif

Tangki fakultatif berfungsi untuk menguraikan dan menurunkan konsentrasi bahan organik

yang ada di dalam limbah setelah di olah di kolam anaerob. Proses yang terjadi adalah

campuran antara proses anaerob dan aerob. Kriteria desain tangki Fakultatif terlihat pada

Tabel C.25berikut.

Tabel C.25 Kriteria desain kolam FakultatifParameter Kriteria Desain Desain Terpilih

Kedalaman air* 1,2 – 1,8 m 1,8 mJagaan* 0,3 – 0,5 m 0,3 mRasio panjang dan lebar* 2-4 :1 2:1Beban BOD volumetric* (40-60) g BOD/m3. hari 60 g BOD/m3. HariRasio panjang dan lebar* 2-4 : 1 2:1Efisiensi pemisahan BOD ≥ 70 % 90 %Waktu detensi *** 20 - 40 hariKemiringan dinding kolam anaerobik

1(v) : 3 (H) 1:1

Sumber: *Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam**Jurnal Evaluasi dan Optimalisasi Instalasi Pengolahan Limbah Tinja Kota Pekalongan***Jurnal Perencanaan sistem setempat





Tahap III = 35,230 m3/hari

b. BOD influentkolam fakultatif = 576 mg/l = 576 g/m3

c. TSS influentkolam fakultatif = 21,57 mg/l = 21,57 g/m3

d. Jumlah penduduk terlayani

Tahap I yakni 108.379 orang

Tahap II yakni 116.335 orang

Tahap III yakni 117.434 orang

c. Suhu terendah permukaan laut untuk daerah tropis adalah 28oC

V-80

d. Penurunan suhu permukaan bumi adalah 0,6oC/100 m kenaikan ketinggian daerah dari

permukaa laut.

e. T terendah = T muka laut–(penurunan suhu x ketinggian daerahIPLT)

= 28oC – (0,6oC/100 m x 15 m)

= 27,91oC.

2. Beban BOD total

a. Tahap I

Beban BOD total = Debit lumpur tinja x konsentrasi BOD influent

= 32,513m3/hari x 576g/m3

= 18727,488 g/hari = 18,73kg/hari

b. Tahap II


= 34,900m3/hari x 576g/m3

= 20102,4 g/hari = 20,10kg/hari

c. Tahap III


= 35,23m3/hari x 576 g/m3

= 20292,48g/hari = 20,29kg/hari

3. Beban BOD

Beban BOD = 20 x T – 120 kg/ha/hari

= 20 x 27,91 – 120 kg/ha/hari

= 438,2 kg/ha/hari

4. Luas permukaan kolam fakultatif

a. Tahap I

b. Tahap II

c. Tahap III

5. Lebar dan panjang kolam fakultatif


V-81


A = P x L = 2L x 2 L = 4 L2

463,03 m2 = 4 L2

L = 10,76 m = 11 m

Setelah didapat lebar kolam fakultatif maka dihitung panjang kolam fakultatif

6. Kedalaman kolam fakultatif

Kedalaman kolam = kedalaman air + freeboard

= 1,8 m + 0,3 m = 2,1 m

7. Volume basah kolam fakultatif

Volume = panjang x lebar x tinggi air

= 21 m x 2 x 11 m x 1,8 m

= 831,6 m3


a. Tahap I

Tinggi = Volume /Luas

= 650,26 m3/ m2

=1,52 m ....... Ok

b. Tahap II

Tinggi = Volume /Luas

= 698 m3/ m2

=1,52 m ....... Ok

9. Cek waktu detensi di dalam kolam fakultatif

a. Tahap I

b. Tahap II

c. Tahap III

V-82

10. Dinding kolam fakultatif di buat dengan kemiringan tertentu sehingga luas permukaan

bawah kolam lebih kecil dari pada luas permukaan atas kolam anaerobik. Luas permukaan

kolam dan dimensi yang dihitung diatas merupakan luas permukaan ditengah-tengah


desain kemiringannya adalah 1(v) : 3(h).

Perhitungan dimensi kolam fakultatif (trapesium)




n = 3

=

x =2,7 m


Pb = 21 m – (2 x 2,7 m)

= 15,6 m


n = 3

=

x = 2,7 m


Lb = 11 m – (2 x 2,7 m)

= 5,6 m



n = 3

=

x = 2,7m

Patas = Pbawah + (2 x X)V-83

Pa = 15,6 m + (2 x 2,7 m)

= 21 m


n = 3

=

x = 2,7 m


La = 5,6m + (2 x 2,7 m)

= 11 m

11. Dimensi kolam fakultatif

Tinggi Kolam = 1,8 m + 0,3 m = 2,1 m


Lebar kolam di permukaan = 11m

Panjang kolam di dasar = 15,6 m

Lebar kolam di dasar = 5,6 m

Untuk lebih jelasnya berikut adalah skema dari kolam fakultatif.

GambarC.7 Skema Kolam Fakultatif

12. Penyisihan BOD

Penyisihan BOD di kolam fakultatif adalah 90 %.

BOD effluent = BOD influen kolam fakultatif – (% penyisihan x BODinfluent)

= 576 mg/l – (90% x 576 mg/l)

= 57,6 mg/l

13. Penyisihan TSS

Penyisihan TSS di kolam fakultatif adalah 90 %.

TSSeffluent= TSSinfluen kolam fakultatif – (% penyisihan x TSSinfluent)

V-84

21 m

11 m15,6m

5,6

21 m

15,6m m

1,8 m

Muka air

2,1 m

= 21,57 mg/l – (90% x 21,57 mg/l)

= 2,16 mg/l

C.2.5 Kolam Maturasi

Tangki maturasi berfungsi untuk mengolah air limbah yang berasal dari kolam fakultatif dan

biasanya disebut sebagai kolam pematangan. Kolam ini merupakan rangkaian akhir dari

proses pengolahan aerobik air limbah sehingga dapat menurunkan padatan tersuspensi dan

BOD yang masih tersisa di dalamnya.

Tabel C.6 Kriteria desain kolam Maturasi

Parameter Kriteria Desain Desain TerpilihKedalaman air* 0,8 – 1,2 m 1 mJagaan* 0,3 – 0,5 m 0,3 mRasio panjang dan lebar* 2-4 :1 2:1Beban BOD volumetric* (40-60) g BOD/m3. Hari 60 g BOD/m3. HariRasio panjang dan lebar* 2-4 : 1 2:1Efisiensi pemisahan BOD ≥ 70 % 90 %Waktu detensi *** 5 – 15 hari 10 hariJumlah bakteri coliform per 100 ml influent 107 - 108 0,5 x 108

Kemiringan dinding kolam anaerobik 1(v) : 3 (H) 1:3Sumber: *Petunjuk Teknis Tata Cara Perencanaan IPLT Sistem Kolam

**Jurnal Evaluasi dan Optimalisasi Instalasi Pengolahan Limbah Tinja Kota Pekalongan, **Jurnal Perencanaan sistem setmpat





Tahap III = 35,230 m3/hari

b. BOD influenkolam maturasi = 57,6 mg/l = 57,6 g/m3

c. TSSinfluenkolam maturasi = 2,16 mg/l = 2,16 g/m3

d. Suhu terendah permukaan laut untuk daerah tropis adalah 28oC

e. Penurunan suhu permukaan bumi adalah 0,6oC/100 m kenaikan ketinggian daerah dari

permukaa laut

f. IPLT direncanakan terletak pada ketinggian 15 m dpl sehingga suhu terendahnya

adalah:

T terendah= T muka laut – (penurunan suhu x ketinggian daerah IPLT)

= 28oC – (0,6oC/100 m x 15 m) = 27,91oC.

2. Hitung nilai konstanta Kb

Kb = 2,6 x (1,19T-20)/hari , T adalah suhu terendah di daerah peletakanIPLT

V-85

= 2,6 x (1,1927,91-20)/hari

= 10,29/hari

3. Hitung Volume kolam maturasi

a. Tahap I

V = Q x td

= 32,513 m3/hari x 10 hari = 325,13 m3

b. Tahap II

V = Q x td

= 34,900 m3/hari x 10 hari = 349 m3

c. Tahap III

V = Q x td

= 35,23 m3/hari x 10 hari = 352,3 m3

4. Luas permukaan kolam maturasi

5. Lebar dan panjang kolam maturasi



A = P x L = 2L x 2L = 4 L2

352,3 m2 = 4 L2

L = 9,38 m = 10 m

Setelah didapat lebar kolam maturasi maka dihitung panjang kolam maturasi

6. Kedalaman kolam maturasi

Kedalaman kolam = kedalaman air + freeboard

= 1 m + 0,3 m = 1,3 m

7. Volume basah kolam maturasi

Volume = panjang x lebar x tinggi air

= 18 m x 2 x 10 m x 1 m

= 360 m3


a. Tahap I

Tinggi lumpur = Volume /Luas

V-86

` = 325,13 m3/ m2

=1 m ....... Ok

b. Tahap II

Tinggi lumpur = Volume /Luas

` = 349 m3/ m2

=1,07 m ....... Ok

9. Cek waktu detensi di dalam kolam fakultatif

a. Tahap I

b. Tahap II

c. Tahap III

10. Dinding kolan maturasi di buat dengan kemiringan tertentu sehingga luas permukaan

bawah kolam lebih kecil dari pada luas permukaan atas kolam maturasi. Luas permukaan

kolam dan dimensi yang dihitung diatas merupakan luas permukaan ditengah-tengan


desain kemiringannya adalah 1(v) : 3(h).

Perhitungan dimensi kolam anaerobik (trapesium)

a. Kedalaman kolam = kedalaman kolam : 2 = 1 m : 2 = 0,5 m



n = 3

=

x =1,5 m


Pb = 18 m – (2 x 1,5 m)

= 15 m

V-87


n = 3

=

x = 1,5 m


Lb = 10 m – (2 x 1,5 m)

= 7 m



n = 3

=

x = 1,5m


Pa = 15 m + (2 x 1,5 m)

= 18 m


n = 3

=

x = 1,5 m


La = 7m + (2 x 1,5 m)

= 10 m

d. Dimensi Kolam Maturasi

Tinggi Kolam = 1 m + 0,3 m = 1,3 m


Lebar kolam di permukaan = 10 m



Untuk lebih jelasnya berikut adalah skema dari Kolam Maturasi.V-88

Gambar C.7Skema Kolam Maturasi

11. Penyisihan BOD

Penyisihan BOD di kolam maturasi adalah 90 %

BOD effluent = BOD influent kolam maturasi – (% penyisihan x BOD

influent)

= 57,6 mg/l – (90% x 57,6 mg/l)

= 5,76 mg/l

12. Penyisihan TSS

Penyisihan TSS di kolam maturasi adalah 90 %

TSSeffluent = TSSinfluent kolam maturasi – (% penyisihan x TSSinfluent)

= 2,16 mg/l – (90% x 2,16 mg/l)

= 0,22 mg/l

C.2.6 Kolam Pengering Lumpur

Unit pengering lumpur berfungsi untuk menampung endapan lumpur dari pengulahan

biologis.Lumpur selanjutnya dikeringkan secara alami dengan bantuan sinar matahari dan

angin.Lumpur yang sudah kering dapat diguanakan sebagai pupuk. Lumpur kan diangkat dan

diletakkan di atas lapisan pasir sehingga cairan akan turun ke pasir dibawahnya. yang berasal

dari kolam fakultatif dan biasanya disebut sebagai kolam pematangan. Kolam ini merupakan

rangkaian akhir dari proses pengolahan aerobik air limbah sehingga dapat menurunkan

padatan tersuspensi dan BOD yang masih tersisa di dalamnya. Kriteria desain kolam

pengering lumpur dapat dilihat pada Tabel C.27 berikut.

Tabel C.27 Kriteria desain Kolam pengering lumpurKriteria Desain Range Desain Dipilih

1. Periode pengeringan (td)2. Ketebalan lapisan pasir

10 – 15 hari 10 hari

V-89

18 m

10 m15 m

7 m

1,3 m

18 m

15 m

1 m

Muka air

a. Pasir halusb. asir kasar

3. Ketebalan lapisan lumpur4. Koefisien keseragaman (UC)5. Ukuran Efektif (ES)6. Jarak antar pipa lateral7. Kecepatan aliran di underdrain8. Slopeunderdrain

230 – 300 mm

150 – 300 mm

0,3 – 0,752,5 – 6 m> 0,75 m/detik 1 %

300 mm150 mm75 mm300 mm4

Sumber: Metcalf & Eddy, 1991

1. Data yang dibutuhkan untuk desain:

a. Ukuran pasir : 0,3 – 1,22 mm

b. Ukuran kerikil : 0,3 – 2,5 cm

c. Konsentrasi solid influent : 40%

d. Waktu pengolahan (1 periode): 14 hari + 1 hari untuk pembersihan = 15 hari

e. Berat spesifik : 1,02

f. Debit lumpur : 35,23 m3/hari

2. Volume lumpur selama 10 hari


= 35,23 m3/hari x 10hari = 352,3 m3

Jika 1 bak beroperasi, sehingga waktu detensinya didesain menjadi 5 hari sehingga mampu

menampung debit:


= 35,23 m3/hari x 5 hari = 176,15 m3

3. Luas permukaan lumpur yang dibutuhkan

4. Asumsi jumlah bak pengering lumpur = 6 unit

Dimensi tiap unit adalah:

Asumsi P : L = 3 :1 sehingga P = 3L; L = 3L

A = P x L = 3L x L = 3L2

195,72 m2 = 3L2

L = 8,07m = 8 m

P = 3 x 8 = 24 m

V-90

5. Volume air yang hilang setelah 10 hari (kadar air berkurang dari 70% menjadi 40%)

Vair = (70 – 40) % x V

= 30 % x 352,3 m3

= 105,69 m3

6. Debit effluen (evaporasi diabaikan)

Qeff = 105,69 m3/10 hari

= 10,57 m3/hari

= 1,22 x 10-4 m3/detik

Gambar C.8 Dimensi Kolam Pengering Lumpur

C.2.7 Profil Hidrolis

C.2.7.1 Kriteria Desain

Profil hidrolis untuk IPLT ini dibuat dengan kriteria sebagai berikut:

1. Beda elevasi muka air antar kolam dibuat dengan ketinggian (5-10)cm;

2. Elevasi dasar pengering lumpur haruslah lebih tinggi daripada muka air kolam

stabilisasianaerobik I atau kolam aerasi aerobik;

3. Elevasi muka air tangki imhoff harus lebih tinggi minimal 1,8m di atas pipa

inletpengeringlumpur;

4. Elevasi muka air sumur pompa harus lebih tinggi daripada muka air kolam

stabilisasianaerobik I atau kolam aerasi aerobik;

5. Elevasi muka air maksimal badan air penerima 0,5m di bawah outlet kolam maturasiatau

dibuat lebih dalam.

C.2.7.2Perhitungan Diameter

1. Perhitungan diameter pipa

Q = 35,23 m3/hari = 4,077 x 10-4m3/s

Asumsi v = 1 m/s

V-91

p = 24 m

h = 1m hlumpur= 0,3 m

l=8m

d = 0,0227 m = 22,78 mm

dpasaran = 25 mm = 0,025 m

Cek Kecepatan:

V-92

2. Perhitungan headloss dari masing-masing unit pengolahan dapat dilihat pada TabelC.28

berikut.

Tabel C.28Perencanaan Profil Hidrolis

Segmen

Panjang Pipa (m)

Diameter (m)

Aksesoris

Kb

v (m/dtk)

v2/2g

Headloss Minor

(m)

Headloss Mayor

(m)

Headloss

Total (m)

Elevasi (m)

HGL

EGL

Sisa

Tekan (m)

Tangki Imhoff 0,3 1,00

0,051

0,000 0,000 0,000

14,00

14,000

14,051

0,000

Tangki Imhoff - Kolam Anaerobik 1

7,65

0,3Gate valve 0,1 1,00

0,051

0,0051

0,0260

0,0693

0,0 1,000,051

0,0000

0,3Bend 90

0,75 1,00

0,051

0,0382

Kolam Anaerobik I 0,3 1,00

0,051

0,0000 0,000 0,000

13,80

13,931

13,982

0,131

Kolam Anaerobik I - Kolam Anaerobik II

8,70 0,3Gate valve 0,1 1,00

0,051

0,0153

0,0296

0,2375

0,3Reducer 0,2 1,00

0,051

0,0275

0,3Bend 90

0,75 1,00

0,051

0,1529

0,3Tee all

0,24 1,00

0,051

0,0122

Kolam Anaerobik II 0,3 1,00

0,051

0,0000 0,000

0,0000

13,60

13,693

13,744

0,093

Kolam Anaerobik II - Kolam Fakultatif

9,35 0,3Gate valve 0,1 1,00

0,051

0,0051

0,0318

0,1256

0,3Reducer 1,00

0,051

0,0000

0,3Bend 90

0,75 1,00

0,051

0,0765

0,3Tee all

0,24 1,00

0,051

0,0122

Kolam Fakultatif 0,3 1,00

0,051

0,0000 0,000

0,0000

13,40

13,568

13,619

0,168

Kolam Fakultatif II - Kolam Maturasi

8,25 0,3Gate valve

0,10 1,00

0,051

0,0102

0,0280

0,1473

0,3Reducer

0,20 1,00

0,051

0,0204

0,3Bend 90 0,8 1,00

0,051

0,0765

0,3Tee all 0,2 1,00

0,051

0,0122

Kolam Maturasi 0,3 1,00

0,051

0,0000

0,0000

0,0000

13,20

13,420

13,471

0,220

Total 34,0 0,46

40,115

4

C-93

Lampiran c PBPAB

Documents

Transcript of Lampiran c PBPAB