Neraca Massa

1

Neraca Massa

4.5.1. Neraca Massa Total

Neraca massa total pada pengolahan limbah cair RSUD Panembahan

Senopati Bantul dapat ditunjukan sebagai berikut :

Massa masuk = Massa keluar

(X1 + X14) = (X4 + X6 + X8 + X10 + X12 + X15)

32, 863 kg/jam + 0,034 kg/jam= 0,031 kg/jam + 4,055 kg/jam + 6,761 kg/jam +

4,756 kg/jam + 1,846 kg/jam + 15,447 kg/jam

32, 897 kg/jam = 32,897 kg/jam

Adapun selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 15 berikut :

Tabel 5. Neraca massa total

ItemInput Kg/jam Output (Kg/jam)

X1 X14 X4 X6 X8 X10 X12 X15

TSS 0,314 0,031 0,113 0,051 0,036 0,033 0,050

TDS 28,925 2,893 5,207 4,165 1,666 14,995BOD 1,492 0,448 0,627 0,209 0,063 0,146COD 2,007 0,602 0,843 0,281 0,084 0,197

NH3-N 0,011 0,010 0,001

PO4 0,113 0,034 0,055 0,024Klor 0,034 0,034

Jumlah32,863 0,034 0,031 4,055 6,761 4,756 1,846 15,447

32,897 32,897

4.5.2. Neraca Massa Komponen

1. Saringan kasar (bar sceen)

Gambar 1. Blok diagram neraca massa saringan kasar

Tabel 1. Keseimbangan neraca massa saringan kasar

No KomponenInput (X1)(kg/jam)

Output (X2)(kg/jam)

1 TSS 0,314 0,3142 TDS 28,925 28,9253 BOD 1,492 1,4924 COD 2,007 2,0075 NH3-N 0,011 0,0116 PO4 0,113 0,113Jumlah 32,863 32,863

2. Grit chamber dan grease trap

Gambar 2. Blok diagram neraca maassa bak grit chamber dan grease trap

Tabel 2. Keseimbangan neraca massa bak grit chamber dan grease trap

No KomponenInput (X2)(kg/jam)

Output (X3)(kg/jam)

1 TSS 0,314 0,3142 TDS 28,925 28,9253 BOD 1,492 1,4924 COD 2,007 2,0075 NH3-N 0,011 0,0116 PO4 0,113 0,113Jumlah 32,863 32,863

3. Equalisasi

TSS = 0,314 kg/jamTDS = 28,925 kg/jamBOD = 1,492 kg/jamCOD = 2,007 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,113 kg/jamX 1 = 32, 863 kg/jam






Gambar 3. Blok diagram bak equalisasi

Tabel 3. Keseimbangan neraca massa bak equalisasi

No KomponenInput

(kg/jam)Output (X4)

(kg/jam)Output (X5)

(kg/jam)Output (X4 + X5)

(kg/jam)1 TSS 0,314 0,031 0,282 0,3142 TDS 28,925 28,925 28,9253 BOD 1,492 1,492 1,4924 COD 2,007 2,007 2,0075 NH3-N 0,011 0,011 0,0116 PO4 0,113 0,113 0,113Jumlah 32,863 0,031 32,832 32,863

4. Bak sedimentasi I

Gambar 4. Blok diagram neraca massa bak sedimentasi I

Tabel 4. Keseimbangan neraca massa bak sedimentasi I

No KomponenInput

(kg/jam)Output (X6)

(kg/jam)Output (X7)


(kg/jam)1 TSS 0,282 0,113 0,169 0,282

2 TDS 28,925 2,893 26,033 28,925

3 BOD 1,492 0,448 1,045 1,492

4 COD 2,007 0,602 1,405 2,007

5 NH3-N 0,011 0,011 0,011

6 PO4 0,113 0,113 0,113

Jumlah 32,832 4,055 28,776 32,832

5. Bak anaerobik filter

TSS = 0,031 kg/jamX 4 = 0,031 kg/jam


TSS = 0,113 kg/jamTDS = 2,893 kg/jamBOD = 0,448 kg/jamCOD = 0,602 kg/jamX 6 = 4, 055 kg/jam


Gambar 5. Blok diagram anaerob filter

Tabel 5. Keseimbangan neraca massa bak anaerob filter

No KomponenInput

(kg/jam)Output (X8)

(kg/jam)Output (X9)


(kg/jam)1 TSS 0,169 0,051 0,119 0,1692 TDS 26,033 5,207 20,826 26,0333 BOD 1,045 0,627 0,418 1,0454 COD 1,405 0,843 0,562 1,4055 NH3-N 0,011 0,011 0,0116 PO4 0,113 0,034 0,079 0,113Jumlah 28,776 6,761 22,015 28,776

6. Bak aerob / Contact Aeration

Tabel 6. Keseimbangan neraca massa bak aerob filter

No KomponenInput

(kg/jam)Output (X10)


(kg/jam)Output (X10 + X11) (kg/jam)

1 TSS 0,119 0,036 0,083 0,119

2 TDS 20,826 4,165 16,661 20,826

3 BOD 0,418 0,209 0,209 0,418

4 COD 0,562 0,281 0,281 0,562

5 NH3-N 0,011 0,010 0,001 0,011

6 PO4 0,079 0,055 0,024 0,079

Jumlah 22,015 4,756 17,259 22,015

TSS = 0,051 kg/jamTDS = 5,207 kg/jamBOD = 0,627 kg/jamCOD = 0,843 kg/jamPO4 = 0,034 kg/jamX 8 = 6, 761 kg/jam



TSS = 0,036 kg/jamTDS = 4,165 kg/jamBOD = 0,209 kg/jamCOD = 0,281 kg/jamNH3-N = 0,010 kg/jamPO4 = 0,055 kg/jamX 10 = 17,259 kg/jam



Gambar 6. Blok diagram neraca massa bak aerob filter

7. Bak sedimentasi II

Gambar 7. Blok diagram neraca massa bak sedimentasi II

Tabel 7. Keseimbangan neraca massa bak sedimentasi II

No KomponenInput



(kg/jam)Output (X12 + X13) (kg/jam)

1 TSS 0,083 0,033 0,050 0,083

2 TDS 16,661 1,666 14,995 16,661

3 BOD 0,209 0,063 0,146 0,209

4 COD 0,281 0,084 0,197 0,281

5 NH3-N 0,001 0,001 0,001

6 PO4 0,024 0,024 0,024

Jumlah 17,259 1,846 15,413 17,259

8. Desinfeksi.

TSS = 0,050 kg/jamTDS = 14,995 kg/jamBOD = 0,146 kg/jamCOD = 0,197 kg/jamNH3-N = 0,001 kg/jamPO4 = 0,024 kg/jamX 13 = 15, 413 kg/jamTSS = 0,033 kg/jam

TDS = 1,666 kg/jamBOD = 0,063 kg/jamCOD = 0,084 kg/jamX 12 = 1,846 kg/jam

Klor = 0,034 kg/jamX 14 = 0,034 kg/jam

TSS = 0,050 kg/jamTDS = 14,995 kg/jamBOD = 0,146 kg/jamCOD = 0,197 kg/jamNH3-N = 0,001 kg/jamPO4 = 0,024 kg/jamKlor = 0,034 kg/jamX 15 = 15, 413 kg/jam



Gambar 8. Blok diagram neraca massa bak desinfeksi

Tabel 8. Keseimbangan neraca massa bak desinfeksi

No KomponenInput (13)(kg/jam)

Input (X14)(kg/jam)

Input (13 + 14) kg/jam

Output (X15)(kg/jam)

1 TSS 0,050 0,050 0,0502 TDS 14,995 14,995 14,9953 BOD 0,146 0,146 0,1464 COD 0,197 0,197 0,1975 NH3-N 0,001 0,001 0,0016 PO4 0,024 0,024 0,0247 Klor 0,034 0,034 0,034Jumlah 15,413 0,034 15,447 15,447

4.1. Perhitungan Alat

4.6.1. Saringan kasar (Bar screen)

Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 6, ditentukan nilai sebagai berikut :

Diketahui :

a. Sudut peletakan kisi (θ) = 45o

b. Jarak antar kisi (d) = 25 mm

c. Lebar kisi (w) = 10 mm

d. Kecepatan aliran (Vs) = 0,3 m/s

e. Faktor bentuk kisi (β) = 167

Perhitungan :

Perbandingan ukuran L : H = 1 : 1

Luas penampang aliran : A=QV

=0 ,00471m3/ s0,3 m /s

=0,0157 m2

L : H=√0,0157 m2=0,125 m

Maka : L=H=0,125 m

Jumlah kisi :n= Lebar saluranJarak antar kisi

−1=0,125 m0,025 m

−1=4 buah

Lebar saluran : L=(n x w )+ (n+1 ) x d=( 4 x0,01 )+ (4+1 ) x 0,025

¿ (0,040 )+( 0,125 )=0,165 m

Lebar celah screen : L=(n+1 ) x d=( 4+1 ) x0,025=0,125 m

Panjang Screen: Ls= QCs xVs

= 0,00471m3/ s0,125 m x 0,3 m

=0,125 m

Kedalaman air : Hs=Ls x sin 450=0,125 x0,707=0,089 m = 0,01 m

Luas lubang efektif : A=Cs x Ls=0,125 x0,125=0,016 m2

Tinggi hilang tekanan pada screen (HI):

HI=β (w /b)43 x hv sin 450 , hv= V 2

2 g

HI=1,67(0,01 /0,25)43 x

0,32 x9,81

x0,707

HI=0,4921 x 0,00324=1,596 x10−3m atau (1,596 mm<150 mm)

Sesuai dengan hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa dimensi untuk

saringan kasar sudah sesuai, dimana kriteria desain untuk saringan kasar adalah :

a. Kecepatan aliran melalui kisi (Vs) = 0,3 m/s

b. Allowable headloss (Hl) = < 150 mm

4.6.2 Grit chamber dan grease trap

Diketahui :

a. Waktu detensi = 5 menit (300 dt)

b. Kemiringan = 60o

c. Dasar trapesium = 20 cm

d. Lebar = 60 cm

e. Panjang = 120 cm

Perhitungan :

Direncanakan akan di bagi menjadi empat bak :

Q=Qtot

4=407

4=102 m3/hari=0,0012 m3/s

Volumekontruksi :Q xtd=0,0012 x300=0,35 m3

Tinggi trapesium : X (H )=dasar trapesium x tan 600

X ( H)=0,2x 1,732=0,35m

V Trapesium ( A ) :V=L x dasar trapesium x t inggi trapesium2

x panjang

V=0,6+0,2 x 0,352

x 1,2=0,13856 x 1,2

V=0,166m3

Volume chamber : V ( A )+V (B )

V (B )=V chamber−V ( A )

V (B)=0,35−0,166=0,187 m3

Tinggi total : H (A) + H (B)

H (B) : V (B )=P x L x H atau

H=V (B)Px L

H= 0,1870,6 x 1,2

=0,26 m+ freeboard (0,24 m )=0,50 m

Tinggi total (H) : 0,35+0,50=0,85 m

Gambar 9. Bak Grit chamber dan grease trap

4.6.3. Equalisasi


Diketahui :

a. Waktu tinggal (td) = 2 jam

b. Kedalaman bak (H) = 3 m

c. P (panjang) : L (lebar) = 2 : 1

d. Freeboard = 0,3 m

e. TSSremoval = 10 %

Perhitungan :

Direncanakan akan di bagi menjadi dua bak :

Q=Qtot

2=407

2=203 m3/hari

V . Bak equalisai :V= Q24

x td=20324

x2=17 m3

Luas : A=VH

=173

=5,65 m2

P : L = 2 : 1 : 2 L=√ A

45

80 cm

L=√ A2

=√ 5,652

=1,68 m

Dimensi : P = 2 x l = 2 x 1,68 = 3,36 m = 3,40 m

L = 1,68 M = 1,70 m

H = 3 m

Freeboard = 0,3 m


bak equalisasi sudah sesuai, dimana kriteria desain untuk bak equalisasi adalah :

a. Waktu tinggal = 1 – 4 jam

b. Kedalaman bak = 2,5 – 3,7 m

c. Rasio panjang : lebar = Min 2 : 1

Pada bak sedimentasi I dan II, bak anaerob filter, dan bak anaerob filter

dibuat satu rangkaian atau disebut bak secondary treatment. Pada bak secondary

treatment ini direncanakan empat bak, debit yang akan digunakan pada bak

secondary treatment adalah :

Debit (Q) :

Q=Qtot

4=407

4=102 m3/hari

4.6.4. Bak sedimentasi I


Diketahui :

a. Overflow rate = 25 m3/m2.hr

b. Waktu tinggal (td) = 2 jam

c. TSS removal = 40 %

d. COD removal = 30 %

e. BOD removal = 30 %

f. Freeboard = 0,3 m

Perhitungan :

Debit (Q) : Q=102 m3/hari

Overflow rate (So) : 20 m3/m2.hr = 2, 89 x 104 m3/m2.hr

Luas : As= Q(So)

=10225

=4,07 m2

P (a) : L (a) = 2a : 1a : As=2 a x a

a=√ As2

=√ 4,07 m2

2=1,4 m

a = L (lebar) maka, L = 1,4 m, sedangkan panjang (P) = 2a = 2 x 1,4 m = 2,9 m

Volume (V) : Q x td = 102/24 x 2 jam=8,48 m3

Kedalaman bak :

H=VolumeLuas

= 8,484,07

=2,1 m+ freeboard (0,3 m )=2,4 m

Dimensi : L = 1,4 m

P = 2,9 m

H = 2,1 m + freeboard 0,3 m = 2,4 m

Nilai Nre dan NFR :

Catatan : v = 0,893 x 10-6 m2/s ( Tjokrokusumo, 1995)

g = 9,81 m/s

Syarat, nilai Nre < 2000 dan nilai NFR > 10-5

Maka, Vo= QL x H

= 1021,4 x 2,1

=34,32m3/hari=4 x 10−4 m3/s

Sedangkan , R= L x HL+2 H

= 1,4 x 211,4 x 4,17

=2,975,6

=0,5 m

Maka nilai Nre dan NFR dapat dicari :

NRe=V 0 x Rv

=4 x 10−4 x 0,50,893 x 10−6 =235 , 74<2000 (sesuai)

NFR= Vo2

g x R=

(4 x10−4)2

9,81 x 0,5=3 x10−8<10−5( tidak sesuai)

Maka, perlu menggunakan “Plate Settler”

Diketahui : w = 0,08 m

H = 1,2 m

α = 450

So=QA

xw

H cos 450+w cos450

2,89 x10−4=1,2 x10−3

Ax

0,08(1,2 x 0,707 )+(0,08 x 0,707 )

A=1,2 x10−3 x 8,84 x10−2

2,89 x 10−4 =104,1 x10−6

2,89 x10−4 =0,3597 m2

Vo= QA sin 450 =

1,2 x 10−3

0,3597 x0,707=46,3 x10−4 m /s

R=W2

=0,082

=0,04 m

Maka, nilai Nre dan NFR setelah pengecekan dapat dicari,

NRe=V 0 x Rv

=46,3 x10−4 x0,040,893 x 10−6 =207 , 37<2000 (sesuai)

NFR= Vo2

g x R=

(46,3 x 10−4)2

9,81 x0,04=5,5 x10−5>10−5(sesuai)

Dimensi bak : P (panjang) = 2,9 m

L ( lebar) = 1,4 m

Lebar plate = 0,08 m

Tinggi plate = 1,2 m

α (alpa) = 450

H ( tinggi) = 2,1 m + (freeboard = 0,3 m) = 2,4 m


bak sedimentasi sudah sesuai, dimana kriteria desain untuk bak sedimentasi

adalah :

a. Overflow rate = 16 – 32 m3/m2.hari

b. Waktu tinggal = 1 – 4 jam

c. SS removal = 40 – 80 %

d. BOD removal = 25 – 40 %

e. COD removal = 25 – 40 %

f. Free baord = 0,25 – 0,5

4.6.5. Bak anaerobik filter


Diketahui :

a. Jumlah Chamber = 2 buah

b. Beban BOD/ Vmedia = 1 kg BOD/m3.hr

c. Vmedia = 60 %

d. BODremoval = 60%

e. CODremoval = 60%

f. Free board = 0,3 m

Perhitungan :

Debit (Q) : Q=102 m3/hari

Beban BOD dalam limbahcair=Q x BOD masuk

¿102 m3 /hari x ¿

¿8.954 ,34 g /hari=8,95kg /hari

Volumemedia yang diperlukan= Beban BOD dalam air limbahStandar beban BOD yangditetapkan

¿ 8,95 kg /hari

1kg . BOD /m3 . hari=8,95 m3

Volemereaktor yangdiperlukan=10060

x8,95 m3=14,92 m3

Waktutinggal reaktor yangdibutuhkan=V . reaktorQ

x24 jam

Volumereaktor=P x L xT

L=VolemereaktorP xT

= 14,92m3

2,9 m x2,1 m=14,92 m3

5,9 m2 =2,5 m

Dimensi : T (tinggi) = 2,1 m

L (lebar) = 2,5 m

P (panjang) = 2,9 m

V. Media = 8,95 m

Freeboard = 0,3 m

Sesuai dengan hasi perhitungan dimensi yang didapat untuk bak anaerob

filter sesuai dengan kriteria desain yang terdapat pada Tabel 10.

4.6.6. Bak aerob / Contact Aeration


Diketahui :

a. Jumlah chamber = 1 buah

b. MLSS = 2000 mg/l

c. F/M = 0,6 kgBOD5/kgMLVSS/hari

d. Qr/q = 0,5

e. Volumetric loading = 0,5

Perhitungan :

Debit (Q) : Q=102 m3/hari = 1,18 lt/dt

Volume bak aerasi :

V=Qx θc xY (So−S)

X (1+kd .θc)

Dimana :

V = Volume bak aerasi (m3)

Q = Debit limbah cair (m3/hari)

θc = Umur lumpur (hari)

Y = Konstanta yield (0,6)

So = BOD awal (mg/l)

S = BOD akhir

X = MLVSS (mg/l)

kd = Konstanta (0,06/hari)

V=102 x23 x 0,6 (35,21−17,60 )

2000 x (1+0,6 x 23 )

V=247144760

=5,19 m3

Untuk mencari lebar diketauhi :

Panjang = 2,9 m

Tinggi = 2,1 m

Volume = 5,19 m3

V=P x L xT maka ,5,19=2,9 x2,1 x L

L=5,195,9

=0,87 m

Produksi lumpur (px) :

px=Yobsx Qx(So−S)

1000

dimana :Yobs= Y

(1+kd . θc )

Yobs = Yield observasi (g/g)

Yobs= 0,6(1+0,06 x 23 )

= 0,62,38

=0,25

px=0,25 x 1,18 x (35,21−17,60 )

1000=5,22546 mg /dt

1000 gr /kg=0,0052 gr /dt

1000=5,2 x10−6kg /dt=0,45 kg /hari

Lumpur yang akandibuang :Qw=V x Xθc x R

Debit return sludge : Qr/Q = 0,5 = Qr = 0,5 x 102 = 50,9 m3/hari

Konsentrasi return sludge : S(Q+Qr) = RQr

2 (102+50,9 )=R x50,9

R=305,1950,9

=6 kg/m3=6000 mg /l

Qw=5,19 x200023 x6000

=10384,02138000

=0,0752 m3 /hari

Kebutuhan oksigen : dimana faktor korelasi = 0,68

kgO2/hari=Q (So−S )

fx 1000 g /kg−1,42 px=

102 (35,21−17,06 )0,68 x1000

−0,6411=2,63 kg /hari−0,64=1,99 kgO2/hari

Kebutuhanudara teoritis= kebutuhan oksigenberat jenisudara x %udara

Diketahui :

Temperatur rata-rata = 28o C

Berat udara pada suhu 28o C = 1,1725 kg/m3

Diasumsikan jumlah oksigen dalam udara = 23 %

Kebutuhanudara teoritis= 1,991,1725 x 23 %

=7,39 m3

Efisiensi tranfer udara = 0,08

Kebutuhanudaraaktual= kebutuhanudara teoritisefisiensi tranfer udara

=7,390,08

=92,36m3

hari

Desain kebutuhan udara = kebutuhan udara aktual x toleransi (1,25)

¿92,36 x 1,25=115,45 m3/hari

Banyaknya udara/kg BOD=desainkebutuhan udaraSo xQ

= 115,45m3/hari(35,21 mg / l x l /1000 m3 x106 kg /mg ) x 102 m3 /hari

= 115,453,58174

=32,23223 m3/kg BOD . hari

Nutrisi : F / M=So x QV x X

=35,21 gr /m3 x 102m3/hari5,19 m3 x 2000 gr /m3 =0,34492 gr . BOD/ gr MLSS. hari=0,34492 Kg . BOD /Kg MLSS .hari

Volume media yang diperlukan adalah : 50% volume reaktor :

Volume media = 50% x Volume reaktor = 50% x 5,19 m3 = 2,596 m3


L ( lebar) = 0,87 m = 0,90 m


Dilihat dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa dimensi pada bak

aerob filter sudah sesuai dengan kriteria yang terdapat pada Tabel 11.

4.6.7. Bak sedimentasi II

Pada perhitungan bak sedimentasi II, sama dengan bak sedimentasi I dan dimensi

yang digunakan adalah :


L ( lebar) = 1,4 m

Lebar plate = 0,08 m

Tinggi plate = 1,2 m

α (alpa) = 450


4.6.8. Desinfeksi.


Diketahui :

a. Dosis khlor = 2 m/l

b. Waktu kontak khlor = 30 menit (0,5 jam)

c. Larutan khlor = 2,5 %

d. Kaporit = 70 %

Perhitungan :

Q = 407 m3/hari = 407 x 103 lt/hari = 16955 lt/jam

Kebutuhan kaporit dalam satu hari : Dosis khlor x Q

= 2 x (407 x 103 lt/hari)

= 813846 mg/hr = 0,814 kg/hr

Kadar kaporit = 70% x kebutuhan kaporit dalam satu hari

= 70% x 813846 mg/hr = 569692,2 mg/hr

Volume bak pembubuh dengan larutan 2,5 %

¿ 569692,2mg /hr250 mg /hr

x1 liter=2278,77 liter=2,278 m3

Kedalaman bak direncanakan : 2 m

Luas=2,278 m3

2 m=1,139 m2

Apabila P : L = 1 : 1 maka, L=√1,139=1,07 m

Dimensi bak pembubuh : P (panjang) = 1,07 m = 1,10 m

L (lebar) = 1,07 m = 1,10 m

T (tinggi) = 2 m

Volumekontak khlor=Q x waktukontak

¿16955 ¿jam

x 0,5 jam=8477,6 liter=8,48 m3

Bak kontak khlor

Diasumsikan T (tinggi ) = 2 m

Maka : Luas bak (A )=VolumekhlorT

=8,482

=4,24 m2

P (L) : L = 1 : 1

A = P x L = L2

L=√8,48=2,06 m

Dimensi bak disinfeksi :

L (lebar) = 2,06 m = 2,10 m

P (panjang) = L = 2,06 m = 2,10 m

T (tinggi) = 2 m

Free board = 0,3 m

Berdasarkan perhitungan didapat dimensi untuk bak desinfeksi yang

termasuk bak kontak klhor dan bak pembubuh sudah sesuai dengan kriteria desain

yang terdapat pada Tabel 12.

4.2. Dimensi Alat

Berdasarkan perhitungan yang didapat, maka diperoleh dimensi alat

sebagai berikut :

Tabel 9. Dimensi alat

No Item Spesifikasi Nilai1 Saringan kasar 1. Jarak antar kisi

2. Lebar kisi3. Kemiringan4. Jumlah kisi5. Lebar saringan6. Kedalaman air7. Kecepatan aliran8. Panjang saringan

0,025 m0,01 m

450

4 buah0,165 m0,09 m0.3 m/s

0,125 m2 Grit chamber

dan grease trap (4 bak)Volume per bak : 0,35 m3

1. Waktu detensi2. Kemiringan 3. Dasar trapesium4. Lebar 5. Panjang6. T. Trapesium7. T total

5 menit600

0,20 m0,60 m1,20 m0,35 m0,85 m

3 Equalisasi(2 Bak) Volume per bak : 17 m3

1. Waktu tinggal2. Kedalaman bak (H)3. Panjang4. Lebar 5. Freeboard6. Volume bak

2 jam3 m

3,40 m1,70 m0,3 m17 m3

4 Sedimentasi I(4 Bak)Volume per

1. Panjang2. Lebar3. Lebar plate

2,90 m1,40 m0,08 m

No Item Spesifikasi Nilaibak : 8,48 m3 4. Tinggi plate

5. Kemiringan 6. Tinggi 7. Freeboard

1,20 m450

2,10 m0,30 m

5 Anaerob filter(4 Bak)Volume per bak : 18,92 m3

1. Panjang2. Lebar3. Tinggi 4. Freeboard5. Jumlah ruang6. Volume media

2,90 m2,50 m2,10 m0,30 m

28,95 m3

6 Aerob filter(4 Bak)Volume per bak : 5,19 m3

1. Panjang2. Lebar3. Tinggi 4. Freeboard5. Voleme media

2,90 m0,90 m2,10 m0,30 m2,6 m3

7 Sedimentasi II(4 Bak) Volume per bak : 8,48 m3

1. Panjang2. Lebar3. Lebar plate4. Tinggi plate5. Kemiringan 6. Tinggi 7. Freeboard

2,90 m1,40 m0,08 m1,20 m

450

2,10 m0,30 m

8 Desinfeksi Bak Pembubuh khlor 1. Panjang2. Lebar 3. Tinggi4. Freeboard5. Volume bakBak kontak khlor 1. Panjang2. Lebar 3. Tinggi4. Freeboard5. Volume bak

1,10 m1,10 m

2 m0,30 m

2,27 m3

2,10 m2,10 m

2 m0,30 m

8,48 m3

4.3. Utilitas

4.8.1. Perhitungan Blower

Blower digunakan pada bak aerasi untuk mensuplay udara dari luar

kemudian dialirkan ke dalam bak aerasi, dimana udara ini dibutuhkan oleh

mikroorganisme aerorob untuk mengurangi bahan organik.

Power yang dibutuhkan=WxRxT8,41 x e

x [( PP0

)0,283

−1]Diketahui : R = 8,314 kj/kmole k

T = 28o (1,1725 kg/m3) atau 301 k

e = 70%

P = 1,56 atm

P0 = 0,95 atm

W = Kebutuhan aktual x berat jenis udara

= 115,45 m3/hari x 1,1725 kg/m3

= 135,4 kg/hr

¿ 115,45 x8,314 x 3018,41 x75 %

x [( 1,560,95 )

0,283

−1]¿ 115,45 x8,314 x 301

8,41 x ex [( 1,56

0,95 )0,283

−1]¿ 338745,324

6,3075x [ (1,642 )0,283−1 ]

¿53705,16 x0,1506=8092 , 85 kj

1 kwh = 3600 kj

Maka power yang digunakan :

¿8092,85 kj x1 kwh

3600 kj

¿2,248 kwh

¿2,248 kwh x1hari

24 jam

¿0,093667 kwh / jam=93,667 watt / jam

1 hp = 745,7 watt

¿ 93,67 watt745,7 watt

=0,1256 hp

Dalam menentukan pemilihan blower, kebutuhan power yang di dapat

yaitu minimal 20% lebih tinggi dari perhitungan power yang diperoleh,

berdasarkan daya yang diperoleh dari perhitungan, maka spesifikasi blower yang

digunakan adalah sebagai berikut :

1. Techno TAKASUKI

Model : HP-120

Kapasitas : 80 akuarium ukuran 200 liter

Power : 115 watt

Pressure : 17.7 kPa

Exhaust Volume : 7200 liter/ jam

Noise Level : 40 dBa

4.8.2. Perhitungan pompa lumpur

Untuk mensirkulasikan dan menghisap lumpur dari bak sedimentasi II

dipergunakan sebuah pompa dengan kekuatan tertentu. Berdasarkan perhitungan

maka power pompa lumpur yang dapat dihitung sebagai berikut :

Diketahui : debit lumpur = 0,075247 m3/hari = 87,093 x 10-8 m3/s

Head statik = 5,5 m3/s

Head miror = 10% x 55 m3/s = 0,55 m

Head total = 6,05 m3/s

Massa jenis lumpur = 2500 kg/ m3

Efisiensi pompa = 85%

Daya pompa lumpur dihitung menggunakan rumus :

P=∑ H xQlumpur x ρ

Eff

¿ 6,05 m3 /s x 87,091 x 10−8 m3/s x 2500 kg/m3

85 %

¿ 0,013173 kg . m3/s85 %

=0,015497 kg . m3/s

1 watt = 0,102 kg.m3/s

P=0,015497 kg .m3/ s0,102 kg .m3/s

=0,1519 watt

1 hp = 745,7 watt

P=0,1519 watt745,7 watt

=20,4 x 10−5 hp

Dalam pemilihan pompa lumpur unuk menjaga kestabilan dari pompa tersebut

makan harus lebih tinggi 20% dari perhitungan kebutuhan power yang telah

didapat, maka pada aplikasi dilapangan dingunakan pompa dengan

kapasitas 1 HP.

Spesifikasi pompa lumpur yang digunakan sebagai berikut :

1. Pompa Showfou tipe CENTRIFUGAL CLOSE COUPLE

Type : MCP – 112A

Power : 1 HP

Volume : 220 Volt

Total head : 10 – 12 m

Total flow : 0,09 – 0,12 m3/menit

4.4. Organisasi pelaksanaan operasi

Struktur organisasi dalam pengolahan limbah cair RSUD Bantul (Gambar 17) :

Gambar 10. Struktur organisasi pengolahan limbah cair

4.5. Rencana Anggaran Biaya

Rencana anggaran biaya untuk pembangunan pengolahan limbah cair

RSUD Panembahan Senopati Bantul sebagai berikut :

Tabel 10. Rekapitulasi rencana anggaran biaya

NO JENIS PEKERJAAN HARGA PEKERJAAN

A. PEKERJAAN PERSIAPAN Rp 68.715.000,00 1 PERSIAPAN Rp 68.715.000,00

B. PRE TRATMENT Rp 8.417,00 1 SARINGAN KASAR Rp 8.417,00

C. PRIMARY TREATMENT Rp 85.471.081,38

1GRIT CHAMBER DAN GREASE TRAP

Rp 7.974.834,41

2 EQUALISASI Rp 77.496.246,97 D. TERTIARY TREATMENT Rp 430.872.882,60

1 BAK SEDIMENTASI I DAN II Rp 430.872.882,60

2 BAK ANAEROB FILTER 3 BAK AEROB FILTER

E. DESINFEKSI Rp 6.316.817,60

1 BAK PEMBUBUH KHLOR Rp 2.035.820.60 2 BAK KONTAK KHLOR Rp 4.280.996,11

F. PAIPING DAN INSTRUMEN Rp 108.394.580,00 Rp 108.394.580,00

JUMLAH (a) Rp 699.778.778,04

KEUNTUNGAN

10% (b) Rp 69.977.877,80 JUMLAH (c = a+b) Rp 769.756.655,84 PPN 10% (d) Rp 76.975.665,58 JUMLAH TOTAL (c+d) Rp 846.732.321,42 DIBULATKAN Rp 846.732.000,00

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. RSUD Panembahan Senopati Bantul saat ini mempunyai 289 tempat tidur,

dengan kapasitas pengolahan limbah cair sekitar 120 – 150 m3/hari dan akan

mengalami penambahan menjadi 400 tempat tidur dengan kapasitas

pengolahan limbah cair menjadi 406,923 m3/hari.

2. Metode yang digunakan dalam pra-rancangan proses pengolahan limbah

cair RSUD Panembahan Senopati Bantul adalah dengan sistem proses

kombinasi anaerob aerob filter.

3. Pra-rancangan sistem unit pengolahan limbah cair Rumah Sakit Umum

Daerah Panembahan Senopati Bantul terdiri dari :

1). Saringan kasar (Bar screen)

2). Grit chamber dan grease trap

3). Equalisasi

4). Bak sedimentasi I

5). Bak anaerobik filter

6). Bak aerob / Contact Aeration

7). Bak sedimentasi II

8). Desinfeksi.

4. Hasil pra-rancangan pengolahan limbah cair sesuai dengan kriteria desain

yang ada, dimana pada pengolahan limbah cair ini mampu menurunkan

27

TSS 84,1 %, TDS 48,2%, BOD 90,2 %, COD5 90,2 %, NH3-N 90 %, dan

PO4 79 %.

5. Rencana anggaran biaya dalam pembuatan pengolahan limbah cair di RSUD

Panembahan Senopati Bantul adalah : Rp. 846.732.000,00

5.2. Saran

1. Hasil pra-rancangan ini diharapkan menjadi acuan dalam pembuatan

pengolahan limbah cair di RSUD Panembahan Senopati Bantul..

2. Perlu adanya monitoring beban pencemar pada efluen agar kualitas limbah

cair hasil olahan bisa terkontrol.

DAFTAR PUSTAKA

Al-Assaf, A. F, 2009. “Mutu Pelayanan Kesehatan (Prespektif Internasional)", Penerbit Buku Kedokteran, EGC, Jakarta.

Anonim, 1986. “Materi Training Tingkat Staf Teknik PLP Sektor Air Limbah”, Direktorat Jendral Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.

Anonim, 1990. “Pedoman Pengolahan Sanitasi Rumah Sakit” Departemen Kesehatan RI, Jakarta.

Anonim, 2002. “Karakteristik Air Limbah Domestik”, Yogyakarta

Anonim, 2010. “Peraturan Gubernur Propinsi DIY No : 7 Tahun 2010”. Baku mutu limbah cair bagi pelayanan kesehatan. Yogyakarta

Anonim, 2012. “Analisa Harga Satuan Pekerjaan Kontruksi Bangunan Gedung dan Perumahan Tahun 2011 Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Bantu”. http://www.ilmutekniksipil.com. Diakses pada tanggal 10 November 2012.

Anonim, 2013. “Indo Composite Technology Panel Tank Fiberglass”. http://indocompositech.indonetwork.co.id. Diakses pada tanggal 3 Juni 2013.

Anonim, 2013. “Aquaria Shop Pompa Techno TAKATSUKI Hiblow JAPAN” . http://aquariashop.indonetwork.co.id. Diakses pada tanggal 3 Juni 2013.

Djajadiningrat, 1992. “Pengendalian Pencemaran Limbah Industri”, ITB, Jakarta.

Ginting Perdana, 2007. “Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri”, Bandung : CV. Yrama Widya.

Heriyanto, 1986. “ Bangunan Pengolahan Air Buangan” Akademi Teknik Pekerjaan Umum, Bandung.

Koensatwanto, 1992. “ Unit Operasi”, Diktat Kuliah STTL “YLH”, Yogyakarta.

Metcalf & Eddy, 1979. Wastewater Enginering Treatment Collection and Pumping, Mcgraw Hill Book : New York.

Metcalf & Eddy, 1991. “Wastewater Enginering Treatment, Disposal and Reuse. 2nd Edition”, Mcgraw Hill Book : New York.

Metcalf & Eddy, 2003. “Wastewater Enginering Treatment, Disposal and Reuse. 4nd Edition”, Mcgraw Hill Book : New York.

http://aquariashop.indonetwork.co.id/

http://indocompositech.indonetwork.co.id/

http://www.ilmutekniksipil.com/

Mahida. UN, 1993. “Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri”, Rajawali Press, Jakarta.

Pusteklim, 2002. “Teknologi Pengolahan Limbah”, Yogyakarta

Said, N. I, 2000. “Pengolahan Air Limbah dengan Proses Biofilter Anaerob-aerob” Jurnal Teknologi Lingkungan Vol.1 No. 2. Jakarta

Sugiharto, 1986. “Dasar Dasar Pengolahan Air Limbah”, Jakarta: UI Press.

Tchobanoglous, 1991. “Wastewater Enginering Treatment, Disposal and Reuse”, Mcgraw Hill Book : New York.

Tjokrokusumo, 1995. “Pengantar Konsep Teknologi Bersih Khusus Pengelolaan dan Pengolahan Air”, STTL, Yogyakarta.

Neraca Massa

Documents

Transcript of Neraca Massa