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
TSS = 0,282 kg/jamTDS = 28,925 kg/jamBOD = 1,492 kg/jamCOD = 2,007 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,113 kg/jamX 5 = 32, 832 kg/jam
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 2 = 32, 863 kg/jam
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 2 = 32, 863 kg/jam
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 3 = 32, 863 kg/jam
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 3 = 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)Output (X6 + 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 = 0,169 kg/jamTDS = 26,033 kg/jamBOD = 1,045 kg/jamCOD = 1,405 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,113 kg/jamX 7 = 28, 776 kg/jam
TSS = 0,113 kg/jamTDS = 2,893 kg/jamBOD = 0,448 kg/jamCOD = 0,602 kg/jamX 6 = 4, 055 kg/jam
TSS = 0,282 kg/jamTDS = 28,925 kg/jamBOD = 1,492 kg/jamCOD = 2,007 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,113 kg/jamX 5 = 32, 832 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)Output (X8 + 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 (X11)
(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 = 0,119 kg/jamTDS = 20,826 kg/jamBOD = 0,418 kg/jamCOD = 0,562 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,079 kg/jamX 9 = 22, 015 kg/jam
TSS = 0,083 kg/jamTDS = 16,661 kg/jamBOD = 0,209 kg/jamCOD = 0,281 kg/jamNH3-N = 0,001 kg/jamPO4 = 0,024 kg/jamX 11 = 17, 259 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
TSS = 0,169 kg/jamTDS = 26,033 kg/jamBOD = 1,045 kg/jamCOD = 1,405 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,113 kg/jamX 7 = 28, 776 kg/jam
TSS = 0,119 kg/jamTDS = 20,826 kg/jamBOD = 0,418 kg/jamCOD = 0,562 kg/jamNH3-N = 0,011 kg/jamPO4 = 0,079 kg/jamX 9 = 22, 015 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)
(kg/jam)Output (X13)
(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
TSS = 0,083 kg/jamTDS = 16,661 kg/jamBOD = 0,209 kg/jamCOD = 0,281 kg/jamNH3-N = 0,001 kg/jamPO4 = 0,024 kg/jamX 11 = 17, 259 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/jamX 13 = 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
Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 8, ditentukan nilai sebagai berikut :
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
Sesuai dengan hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa dimensi untuk
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
Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 9, ditentukan nilai sebagai berikut :
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
Sesuai dengan hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa dimensi untuk
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
Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 10, ditentukan nilai sebagai berikut :
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
Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 11, ditentukan nilai sebagai berikut :
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
Dimensi bak : P (panjang) = 2,9 m
L ( lebar) = 0,87 m = 0,90 m
H ( tinggi) = 2,1 m + (freeboard = 0,3 m) = 2,4 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 :
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
4.6.8. Desinfeksi.
Berdasarkan kriteria desain pada Tabel 12, ditentukan nilai sebagai berikut :
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.
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.
Top Related