Sidang Progres TA. Dandy Kurnia Herlambang Dosen Pembimbing: Nieke Karnaningroem

Transkripsi

1 Sidang Progres TA Dandy Kurnia Herlambang Dosen Pembimbing: Nieke Karnaningroem

2 Bab I Pendahuluan Latar belakang masalah: 1. Kualitas air baku yang menurun seiring dengan perubahan cuaca yang tidak menentu. Perumusan masalah: 1. Evaluasi terhadap kinerja instalasi pengolahan air minum Ngagel II Surabaya belum pernah dilakukan Tujuan Penelitian: 1. Menentukan unit-unit IPAM yang perlu ditingkatkan kinerjanya 2. Menentukan alternatif peningkatkan kinerja Instalasi PDAM Ngagel II Surabaya.

3 Bab I Pendahuluan Manfaat Penelitian: 1. Memberikan kontribusi ilmiah terhadap peningkatan kinerja instalasi PDAM Ngagel II 2. Memberikan rencana perbaikan terhadap kinerja intalasi. Untuk meningkatkan kinerja instalasi IPAM

4 Bab II Tinjauan Pustaka Karateristik air baku (syarat fisik, kimia) Syarat fisik : (Suhu, Rasa dan Bau, Warna, Kekeruhan, Zat padat terlarut) Syarat kimia : (ph, Zat Organik dan Organik, Kadar mineral yang seimbang) Syarat biologis : (bebas dari bakteri patogen dan mikroorganisme pengganggu lain.)

5 Bab II Tinjauan Pustaka Air minum: Persyaratan kualitas air minum: Bakteriologis Parameter Satuan Kadar Maksimum yang diperbolehkan Keterangan a. Air Minum E. Coli atau fecal coli b. Air yang masuk sistem distribusi E. Coli atau fecal coli Total Bakteri Coliform c. Air pada sistem distribusi E.Coli atau fecal coli Total Bakteri Coliform Jumlah per 100 ml sampel Jumlah per 100 ml sampel Jumlah per 100 ml sampel Jumlah per 100 ml sampel Jumlah per 100 ml sampel

6 Bab II Tinjauan Pustaka Kimia Parameter Satuan Kadar Maksimum yang Keterangan diperbolehkan ph 6,5 8,5 Deterjen Zat Organik mg/l mg/l Fisik Kadar Maksimum Satuan yang Keterangan Parameter diperbolehkan Warna Kekeruhan TCU NTU 15 5

7 Bab II Tinjauan Pustaka Unit Pengolahan Air Minum Intake - Distributor Kanal I - Predicantir Kanal II - Accelator Prasedimentasi - Filtrasi Kanal III - Desinfeksi Pompa Sungai - Reservoir

8 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria Design Prasedimentasi Type of Clarifier Some Design Criteria Advantages and Disadvantages Proper Application Rectangular basin (orizontal flow) Surface Loading gpm/ft2 ( m/h) 1. More tolerance to schock loads 2. predictable performance under most conditions most municipal and industrial water works particularly suited to larger capacity plants Water depth Detention time 3-5 m h 3. Easy operation and low maintenance costs 4. Easy adaptation to high-rate settler modules width/length >1/5 a. Subject to density flow creation In the basin Weir loading <15 gpm/ft (11m/mh) b. Requires careful design of the inlet and outlet structures c. Usually requires separate flocullation facilities

9 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria Design Predicantir Type of Clarifier Some Design Criteria Advantages and Disadvantages Proper Application Up flow type (radial-upflow) Circular or square in shape 1. Economical compact geometry Small to mid-sized muncipal and industrial treatment plants Surface loading gpm/ft2 2. Easy sludge removal Best suited where the rate of flow and raw water quality are constant ( m/h) 3. high clarification efficiency Water depth 3-5 m a. Problem of flow short-cicuiting Settling time 1-3 h b. less tolerance to shock loads Weir loading 10 gpm/ft c. A need for more careful operation (7m/mh) d. limitation on the practical siza in the unit e. May require separate floculation facilities

10 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria Design Accelator (ada 3 proses) FLASH MIX SEDIMENT ASI SLOW MIX

11 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria design flash mix untuk Unit bangunan Accelator Unit Pengaduk cepat Tipe Kriteria Hidrolis Terjunan Saluran bersekat Dalam pipa bersekat Perubahan fase pengaliran (Nre) Mekanis Blade, padle kipas Flotasi Waktu pengadukan Nilai G/detik >750

12 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria design slow mix untuk Unit bangunan Accelator Flokulator mekanis Kriteria Umum Flokulastor Hidrolis sumbu horizontal dengan padle Sumbu vertikal dengan blade Flokulator Clarifier G (gradien kecepatan) l/detik 60 (menurun)-5 60 (menurun) (menurun) Waktu kontak (menit) Tahap flokulasi (buah) Pengendalian energi bukaan pintu/sekat kecepatan putaran kecepatan putaran kecepatan aliran air Kecepatan aliran max (m/det) 0,9 0,9 1,8-2,7 1,5-0,5 Luas blade/padle dibandingkan luas bak (%) ,1-0,2 Kecepatan perputaran sumbu (rpm) Tinggi (m) 2 4*

13 KRITERIA UMUM Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria design sedimentasi untuk Unit bangunan Accelator BAK PERSEGI (aliran horizontal) BAK PERSEGI ALIRAN VERTIKAL (menggunakan pelat/tabung pengendap) BAK BUNDAR (aliran vertikalradial) BAK BUNDAR (kontak padatan) CLARIFIER Beban pemukaan (m3/m2/jam) 0,8-2,5 3,8 7,5 *) 1,3 1, ,5 1,5 Waktu retensi ,5 1,0 Kedalaman (m) 1,5-3 0,07**) ,5 Lebar/panjang > 1/5 Beban pelimpah (m3/m/jam) <11 <11 3, ,2 10 Bilangan reynold <2000 <2000 <2000 Kecepatan pada pelat/tabung pengendap (m/menit) max 0,15 Bilangan Froude >10-5 >10-5 >10-5 Kecepatan vertikal (cm/menit) <1 <1 3 5% dari Sirkulasi lumpur input Kemiringan dasar bak (tanpa scraper) 45º - 60º 45º - 60º 45º - 60º Periode antar pengurasan lumpur (jam) >60º kontinyu 45º - 60º 12 24*** Kemiringan tube/plate 30º/60º 30º/60º 30º/60º 30º/60º 30º/60º

14 Bab II Tinjauan Pustaka Kriteria Design Filter Kriteria Perencanaan Unit Filitrasi (Saringan Cepat) UNIT JENIS SARINGAN Saringan Biasa (gravitasi) Saringan dengan Pencucian Antar Saringan Saringan Bertekanan Jumlah bak saringan N = 12 Q 0,5*) minimum 5 bak Kecepatan penyaringan (m/jam) Pencucian: Sistem pencucian tanpa/dengan blower & atau surface wash tanpa/dengan blower & atau surface wash tanpa/ dengan blower & atau surface wash

15 Bab II Tinjauan Pustaka Kecepatan (m/jam) Lama pencucian (menit) periode antara dua pencucian (jam) ekspansi (%) Media pasir tebal (mm) singel media media ganda Ukuran efktif, ES (mm) 0,3 0,7 0,3 0,7

16 Bab II Tinjauan Pustaka koefisien keseragaman, UC 1,2 1,4 1,2 1,4 1,2 1,4 berat jenis (kg/dm3) 2,5 2,65 2,5 2,65 2,5 2,65 porositas 0,4 0,4 0,4 kadar SiO2 > 95 % > 95 % > 95 % 5 Media antrasit tebal (mm) ES (mm) 1,2 1,8 1,2 1,8 1,2 1,8 UC 1,5 1,5 1,5 berat jenis (kg/dm3) 1,35 1,35 1,35 porositas 0,5 0,5 0,5 6 Filter botom/dasar saringan

17 Bab II Tinjauan Pustaka 1)lapisan penyangga dari atas ke bawah kedalaman (mm) ukuran butir kedalaman (mm) ukuran butir kedalaman (mm) ukuran butir kedalaman (mm) ukuran butir )Filter Nozel lebar slot nozel (mm) < 0,5 < 0,5 < 0,5 prosentase luas slot nozel terhadap luas filter (%) > 4 % > 4 % > 4 %

18 Bab III Kondisi Eksisting 1.Umum PDAM Ngagel II dibangun oleh F.A Degremont Perancis pada tahun 1959 dengan kapasitas terpasang 1000 liter/detik, dengan kualitas air produksi kurang dari 1 Ntu. 2. Proses Pengolahan Air Minum Instalasi Penjernihan II Proses penjernihan air minum pada Pengolahan Air Minum PDAM Ngagel II berawal dari kanal (sebagai saluran penghubung) hingga ke unit desinfeksi, lalu didistribusikan ke pelanggan. 3. Unit-unit Pengolahan Air Minum Unit-unit Pengolahan pada PDAM Ngagel II antara lain: Intake, Kanal. Prasedimentasi, Distributor, Predicanteur, Accelator, Filter, Desinfeksi 4.Data Detail Spesifikasi

19 1.. Ide Tugas Akhir Bab IV Metodologi Penelitian Ide tugas akhir ini berawal dari hasil studi literatur dan gagasan dari pihak PDAM Ngagel II Surabaya untuk mengevaluasi kinerja Instalasi yang belum dilakukan 2.. Survei Lokasi Survei lokasi dilakukan untuk mengetahui gambaran umum dengan memperhatikan data sekunder PDAM 3.. Studi Literatur Dilakukan untuk membantu memahami permasalahan yang aka dikaji. 4. Pengumpulan data Pengumpulan data meliputi 3 tahapan yaitu: tahapan Perancanaan, tahapan pelaksanaan, tahapan analisa sampel

20 Bab IV Metodologi Penelitian IDE TUGAS AKHIR Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Mingum PDAM Surabaya (Studi Kasus: PDAM Ngagel II Surabaya) SURVEI LOKASI STUDI LITERATUR PENGUMPULAN DATA DATA PRIMER Parameter kualitas air minum (Kekeruhan, ph, DO, Zat Organik, sisa Clor pada tiap influen dan efluen unit bangunan IPAM DATA SEKUNDER Data eksisting IPAM Data proses pengolahan air minum PDAM Ngagel II Gambar denah PDAM Ngagel II Ukuran unit bangunan ANALISIS DAN PEMBAHASAN 1.Analisis Kinerja setiap unit IPAM PDAM Ngagel II antara lain: Prasedimentasi, Predicantir, Accelator, Filter. Alternatif peningkatan kinerja tiap unit IPAM PDAM Ngagel II NO YES KESIMPULAN DAN SARAN

21 Bab V Analisa dan Pembahasan Pada bagian ini akan dijelaskan tentang efisiensi kinerja dari unit-unit bangunan PDAM Ngagel II Surabaya, dari situ kita dapat membandingkan kondisi eksisting, data sekunder yang ada dengan kriteria desain Analisa Data Primer Data primer yang ada berasal dari hasil analisa laboratorium, data yang didapat dikaji lebih dalam dengan membandingkan data sekunder Analisa Data Sekunder data sekunder didapat dari Laboratorium PDAM Ngagel II Surabaya

22 Bab V Analisa dan Pembahasan Parameter No Unit Bangunan Kekeruhan Zat Organik 1 Predicantir 12,63 % 32,28 % 2 Prasedimentasi 56,42 % 3 Filter 68,33 % 31,36 % 4 Accelator 92,77 % 19,04 %

23 Unit Bangunan Pradicanteur

24 Unit Bangunan Accelator

25 Bab V Analisa dan Pembahasan No Unit Bangunan Parameter Sumber Perhitungan Kriteria Desain Keterangan 1 Prasedimentasi Dimensi Bangunan a. perbandingan lebar : panjang 0.60 > 1/5 b. kedalaman air 2,8 meter 3-5 meter Waktu detensi 1 unit prasedimentasi Waktu detensi 1 bak prasedimentasi Beban Permukaan 1 bak prasedimentasi Bilangan Reynold 1 unit prasedimentasi Bilangan Froud 1 unit prasedimentasi 9,33 jam 1,5-3 jam 9,33 jam 1,5-3 jam 0,15 m/jam 0,83-2,5 m/jam 9291, ,526 x 10-7 > 10-5

26 Bab V Analisa dan Pembahasan Bilangan Reynold 1 bak prasedimentasi 8560, Bilangan Froud 1 bak prasedimentasi Kecepatan Pengendapan 2 Predicantir Dimensi Bangunan 3,836 x 10-7 > ,2 m /hari a. kedalaman air 4 meter 3-5 meter Waktu detensi (volume yang berasal dari perhitungan) 1,26 jam 1,5-3 jam Waktu detensi (volume yang berasal dari data sekunder) 1 jam 1,5-3 jam Beban Permukaan 3,17 m/jam 1,3-1,9 m/jam Bilangan Reynold 1 unit prasedimentasi Bilangan Froud 1 unit prasedimentasi Overflow rate 28852, ,07 x 10-6 > ,95 m/jam

27 Bab V Analisa dan Pembahasan 3 Accelator Dimensi Bangunan a. kedalaman air 6,25 meter 3-5 meter Waktu detensi 1,97 jam 1,5-3 meter Beban Permukaan 3,17 m/jam 1,3-1,9 m/jam Beban Permukaan (yang dipenuhi tube settler) Kecepatan Pengendapan 4 Filter Dimensi Bangunan 6,95 m/jam 1,3-1,9 m/jam 7,2 m /hari a. jumlah bak Kecepatan Pengendapan Lama pencucian 5 menit menit periode dua pencucian 24 jam jam lebar slot nozel 9,583 mm < 0,5 mm

28 Bab V Analisa dan Pembahasan No Unit Bangunan Parameter Range kriteria desain yang ada Range debit yang dibutuhkan Range kecepatan horisontal yang dibutuhkan 1 Prasediment asi Waktu detensi untuk satu unit prasedimentasi 1,5-3 jam 1,56 m 3 /detik - 3,11 m 3 /detik Waktu detensi untuk satu bak prasedimentasi 1,5-3 jam 0,778 m 3 /detik - 1,56 m 3 /detik Beban Permukaan 0,83-1,9 m/jam 0,69 m 3 /detik - 2,1 m 3 /detik Bilangan Reynold satu unit prasedimentasi > ,604 x ,415 x 10-4 Bilangan Froud satu unit prasedimentasi < ,0159 m/detik - 0,16 m/detik Bilangan Reynold satu unit prasedimentasi > ,74 x ,96 x 10-4

29 Bab V Analisa dan Pembahasan Bilangan Froud satu unit prasedimentasi < ,0152 m/detik - 0,152 m/detik 2 Predicantir Waktu detensi (volume sesuai dengan sumber perhitungan) 1,5-3 jam 0,105 m 3 /detik - 0,21 m 3 /detik Waktu detensi (volume sesuai dengan data sekunder) 1,5-3 jam 0,083 m 3 /detik - 0,1667 m 3 /detik Beban Permukaan 0,065 m 3 /detik - 0,197 m 3 /detik Bilangan Reynold satu unit predikanteur Bilangan Froud satu bak predikanteur 1,46 x ,85 x ,0166-0,166

30 Bab V Analisa dan Pembahasan ALTERNATIF PEMECAHAN MASALAH Berdasarkan identifikasi permasalahan yang ada pada sistem IPAM PDAM Ngagel II dapat ditetapkan beberapa rekomendasi pemecahan masalah antara lain: Memaksimalkan kinerja prasedimentasi dengan menambahkan pengatur debit pada unit bangunan prasedimentasi, sehingga dengan pengontrolan kecepatan aliran dan juga debit yang masuk dapat menjadikan proses pengendapan terjadi sempurna. Alternatif untuk mengatasi permasalahan yang terjadi saat ini adalah sebagai berikut : Pengoptimasian kanal dengan mengontrol kecepatan aliran dan kestabilan air baku yang akan diolah. Pada saat nilai kekeruhan tinggi, diharapkan tidak memakai acuan nilai kekeruhan dari predicantir, tetapi mengacu pada nilai kekeruhan air baku pada intake, sehingga memudahkan untuk penanganan lebih lanjut

31 Kesimpulan : Bab VI Kesimpulan dan Saran Berdasarkan hasil pengukuran kinerja, IPAM PDAM Ngagel II Surabaya belum efektif meskipun efluen yang dihasilkan sudah memenuhi baku mutu sesuai dengan KEPMENKES NO 907 TAHUN 2002, beberapa bangunan masih belum sesuai dengan kriteria desain yang ada. Saran : Perlu adanya penambahan pengatur debit sebelum unit prasedimentasi dan unit predicanteur.

32 TERIMA KASIH