BAB V DIMENSI UNIT UNIT PENGOLAHAN

BAB V DIMENSI UNIT UNIT PENGOLAHAN Berdasarkan hasil analisis pemilihan alternatif, Sistem Kontak Stabilisasi memiliki nilai Present Value Annual Cost yang paling kecil sehingga ditetapkan sebagai alternatif terpilih. Unit unit yang digunakan pada sistem ini adalah : Pengolahan tingkat pertama : bar screen dan grit chamber Pengolahan tingkat kedua : tangki kontak, tangki stabilisasi, dan clarifier Desinfeksi : bak klorinasi Pengolahan lumpur : gravity thickener dan belt filter press. V.1 Pengolahan Tingkat Pertama V.1.1. Pipa Conduit Pipa conduit merupakan pipa pembawa air limbah yang berfungsi untuk menyalurkan air limbah menuju IPAL. a. Kriteria Desain Kriteria desain pipa conduit terdapat pada Tabel 5.1. Tabel 5.1. Kriteria Desain Pipa Conduit Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber Kecepatan aliran v 0.- m/det Qasim Koefisien Manning (beton) n 0.011-0.015 - Hammer, 1977 b. Data Perencanaan Debit rata rata : 0,1 m /detik Debit maksimum : 0,188 m /detik Debit minimum : 0,04 m /detik Koefiseien Manning : 0,01 Kecepatan aliran saat debit maksimum m/detik V-1 Taufiq Ismail 15 00 066

c. Persamaan yang digunakan V full n 1 R / S 1/... Pers. 5.1 (Qasim, 1985) Q full 0.1 n Keterangan : D 8/ S 1/... Pers 5. (Qasim, 1985) V full kecepatan aliran pipa pada kondisi penuh (m/det) Q full debit aliran pada pipa kondisi penuh (m /det) R jari-jari hidrolis D/4 D diameter pipa (m) S slope (m/m) n koefisien manning (n 0.01 untuk cast iron pipe) d. Perhitungan Direncanakan diameter pipa 711 mm (8 inchi) dengan slope 0.00046 m/m Q full Q full 0.1 n 0,1 0,01 1 V full R / S 1/ n D 8/ S 1/ 8 / 1 / x (0,711) x(0,00046) 0,1 m /det R ¼ D V full 1 0,01 0,711 ( ) 4 (0.00046) / 1 / x x 0,5 m/det Berdasarkan grafik profil hidrolis dari pipa berbentuk lingkaran (Qasim, 1985) : Saat Q maksimum 0,188 m /det Diperoleh d maks /D 0,7 dan v maks /V full 1,15 Maka kedalaman air saat Q maksimum : d maks 0,7 x 0,711 m 0,5 m Kecepatan aliran saat Q peak : v maks 1,15 x 0,5 m 0,6 m/det V- Taufiq Ismail 15 00 066

Saat Q rata-rata 0,1 m /det Diperoleh d rata /D 0,58 dan v rata /V full 1,07 Maka kedalaman air saat Q rata-rata : d rata 0,58 x 0,711 m 0,41 m Kecepatan aliran saat Q rata-rata : v rata 1,07 x 0,5 m 0,56 m/det Saat Q minimum 0,04 m /det Diperoleh d min /D 0, dan v min /V full 0.75 Maka kedalaman air saat Q rata-rata : d min 0, x 0,711 m 0, m Kecepatan aliran saat Q rata-rata : v min 0,75 x 0,5 m 0,9 m/det V.1.. Bar Screen Bar Screen berupa kisi kisi yang terbuat dari batangan besi atau baja yang dipasang sejajar dan membentuk suatu kerangka yang kuat. Bar Screen berfungsi untuk menyisihkan atau menahan benda benda kasar yang terapung agar tidak mengganggu unit unit atau pengoperasian peralatan selanjutnya seperti penyumbatan pada valve, perusakan pompa, dan lain-lain. Bar Screen diletakan melintang pada saluran pembawa dengan membentuk sudut dengan dasar saluran tersebut. Dari segi pemasangannya, terdapat macam Bar Screen yaitu yang tidak dapat dilepas (fixed bar) dan yang dapat dilepas (movable rack). Dengan demikian cara pembersihannya pun ada macam yaitu secara manual atau secara mekanis. a. Kriteria Desain Kriteria desain Bar Screen terdapat pada Tabel 5.. V- Taufiq Ismail 15 00 066

Parameter Tabel 5.. Kriteria Desain Bar Screen Manually Cleaned Besaran Mechanically Cleaned Satuan Sumber Ukuran Batang - Lebar 4-8 8-10 mm Qasim - Kedalaman 5-50 50-75 mm Qasim Jarak antar batang 5-75 10-50 mm Qasim Kemiringan terhadap Horizontal 45-60 75-85 Qasim Kecepatan saat melewati batang 0, 0,6 0,6 1,0 m/s Qasim Kecepatan saat mendekati batang 0,6-1 0,6-1 m/s Metcalf & Eddy Headloss saat clogging 150 150 mm Qasim Headloss maksimum saat clogging 800 800 mm Qasim o b. Data Perencanaan Debit rata rata (Qr) : 0,1 m /detik Debit maksimum (Q maks ) : 0,188 m /detik Debit minimum (Q min ) : 0,04 m /detik Direncanakan akan dibangun unit bar screen manually cleaned (1 cadangan) Faktor bentuk batang/kirschen ( β ), Bulat : 1,79 (Qasim) Jarak bukaan antar batang (b) : 0 mm Lebar batang (w) : 6 mm Kemiringan terhadap horizontal (θ ) : 45 o Kecepatan air saat melewati batang saat debit maks (v maks ) : 0,6 m/detik Lebar saluran (l) 0,5 m Kedalaman air saat Q maksimum 0,5 m c. Persamaan yang digunakan L n w + (n+1) b.. Pers 5. (Qasim, 1985) v1 v h L Ke ( ).. Pers 5.4 (Qasim, 1985) g (headloss antara pipa conduit dan saluran bar screen) V-4 Taufiq Ismail 15 00 066

w h β ( ) h sinθ L b 4.. Pers 5.5 (Qasim, 1985) v (headloss pada rack saat bersih) v rack v 1 h L ( ).. Pers 5.6 (Qasim, 1985) g 0.7 (headloss pada rack saat clogging) keterangan : L n w h L lebar saluran total (m) jumlah batang lebar batang (m) headloss saat melalui rack (m) v rack, kecepatan saat melalui rack (m/det) v b h v kecepata saat di saluran pembawa (m/det) jarak bukaaan antar batang (m) head kecepatan aliran (m) θ kemiringan batang terhadap horizontal ( o ) C β Koefisien discharge faktor bentuk batang d. Perhitungan 1. Dimensi Luas total bukaan batang : A Q maks v 0,188 m / det 0.1 m 0,6 m/det Jarak bukaan antar batang total : l d A 0,1m 0,6 m 0,5 m Direncanakan 0 jumlah bukaan maka jumlah batang (n) 0 1 19 batang Lebar saluran (L) : L n w + (n+1) b V-5 Taufiq Ismail 15 00 066

L 19 x (0,006 m) + [ 0 x 0,0 m ] 0,714 m Panjang batang yang terendam air : Y d sinα 0,5 m sin 45 Koefisien Efisiensi 0,75 m LebarBukaanTotal 0x0mm Koefisien Efisiensi LebarSaluran 714mm 0,84 Dimensi bar screen terdapat pada Gambar 5.1. Gambar 5.1. Dimensi Bar Screen. Kondisi Bersih Pembagian section bar screen terdapat pada Gambar 5.. Gambar 5.. Section Bar Screen Section 1 section v1 v z 1 + d1 + z + d + + g g h L V-6 Taufiq Ismail 15 00 066

asumsi : - Datum acuan adalah dasar saluran (Z 0) - Z 1 0,05 m di atas datum - Saluran sebelum dan sesudah bar screen horisontal - Ke 0, Q maksimum : v1 h Ke ( L v g ) 0,05 m + 0,5 m + (0,6 m/det) x 9,8 0 + d + 0,188 m / det 0,714 m x d x 9,8 + (0,6 m/det) 0. x 9.8 0,188 m / det 0,714 m x d x 9.8 d 0,58d + 0,004 0 dari trial and error didapat d 0,57 m maka v 0,188 m /det 0.46 m/det 0,57 m x 0,714 m Kecepatan aliran saat melewati rack : v Qmaks A 0,188 m / det 0,55 m/det 0,57 m x 0,6 m Perhitungan headloss di rack : h β L w ( ) 4 h sinθ b v 0.006 m h L 1.79 x ( ) 4/ x 0.0 m h L 0.00 m (0,55 m/det) x 9.8 x sin 45 0 V-7 Taufiq Ismail 15 00 066

Q rata-rata : v1 h Ke ( L v g ) 0,05 m + 0,41 m + (0,56 m/det) x 9,8 0 + d + 0,1 m / det 0,714 m x d x 9,8 + (0,56 m/det) 0. x 9.8 0,1 m / det 0,714 m x d x 9.8 d 0.,471d + 0,0016 0 dari trial and error didapat d 0,46 m maka v 0,1 m /det 0,40 m/det 0,46 m x 0,714 m Kecepatan aliran saat melewati rack : v Qmaks A 0,1 m / det 0,54 m/det 0,46 m x 0,6 m Perhitungan headloss di rack : h β L w ( ) 4 h sinθ b v 0.006 m h L 1.79 x ( ) 4/ x 0.0 m h L 0.00 m (0,54 m/det) x 9.8 x sin 45 0 Section section : v v z + d + z + d + + g g z z ; maka : v1 v d + d + + g g h L h L V-8 Taufiq Ismail 15 00 066

Q maksimum 0,57 m + (0,46 m/det) x 9.8 d + d 0.579d + 0.005 0 dari trial and error didapat d 0,56 m 0,188 m /det ( ) 0,714 m x d x 9.8 + 0.00 m 0,188 m / det v 0,47 m/det 0,56 m x 0,714 m Q rata-rata 0,46 m + (0,40 m/det) x 9.8 d + d 0,466d + 0.0018 0 dari trial and error didapat d 0,45 m 0,1 m /det ( ) 0,714 m x d x 9.8 + 0.00 m v 0,1 m / det 0,41 m/det 0,45 m x 0,714 m. Kondisi 50 % Clogging Kondisi 50% clogging terjadi ketika bar screen mengalami penyumbatan oleh padatan yang tertahan di bar rack sehingga luas bukaan tertutup sekitar 50 % dari luas bukaan saat kondisi bersih. Hal ini menyebabkan kecepatan aliran saat melewati bar screen meningkat. Diasumsikan kondisi aliran setelah melewati bar screen pada saat clogging sama dengan pada saat kondisi bersih. Q maksimum : v bukaan 0,188 m /det (0,6 m x d' ) x 0.5 0,6 m/det d' v 0,188 m /det (0,714 x d' ) 0,6 m/det d' V-9 Taufiq Ismail 15 00 066

Pada kondisi terjadinya clogging, kondisi aliran setelah melewati bar screen (section ) tidak mengalami perubahan, sehingga kondisi pada saat clogging sama dengan pada saat kondisi bersih. v' v d ' + d + + g g h L v rack g v 1 ( 0.7 ) h L d + 0,6 ( ) d' 0,56 m + x 9.8 d 0,571 d 0.01 0 (0,47 m/det) x 9.8 dari trial and error didapat d 0,58 m 0,6 0,6 ( ) ( ) d' d' + ( x 9.8 x 0.7 ) v 0,188 m /det 0.45 m/det 0,58 m x 0,714 m 0,6 v bukaan 1,09 m/det 0,58 Head loss 0,6 0,6 ( ) ( ) 0.58 0,58 x 9.8 x 0.7 0.071 m Q rata-rata : v bukaan 0,1 m /det (0,6 m x d' ) x 0.5 0,44 m/det d' v d + 0,1 m /det (0,714 x d' ) 0,186 ( ) d' 0,45 m + x 9.8 d 0,459 d 0.01 0 0,186 m/det d' (0,41 m/det) x 9.8 0,44 0,186 ( ) ( ) d' d' + ( x 9.8 x 0.7 ) dari trial and error didapat d 0,5 m V-10 Taufiq Ismail 15 00 066

v 0,1 m /det 0.7 m/det 0,5 m x 0,714 m 0,44 v bukaan 0.88 m/det 0,5 Head loss 0,44 0,186 ( ) ( ) 0,5 0,5 x 9.8 x 0.7 0.046 m 4. Kondisi aliran saat jatuh bebas Kedalaman kritis (d c ) Q Lx / g xd c 0,188m / detik d c 0,714 9,8 / det m m ik Kecepatan kritis / 0,188 V c 1,9 m/detik 0,714x0,19 Ketinggian saluran di area free fall v g 0,19 m v g c z + d + ( z + zc) + dc + + Dengan mengabaikan headloss yang terjadi, ketinggian saluran di area jatuh bebas dapat dihitung sebagai berikut : 0 + 0,56 + z c 0,8 m 0,47 (0 + z c ) + 0,19 + x9,8 h L 1,9 x9,81 Direncanakan lebar ambang 6 x d c 6 x 0,19 1,14 m 5. Jumlah padatan yang tersaring Berdasarkan grafik pada (Qasim, 1985) bahwa dengan lebar bukaan cm maka jumlah padatan yang tersaring adalah 15 m /10 6 m debit rata-rata yang diolah dan 8 m /10 6 m debit maksimum yang diolah. V-11 Taufiq Ismail 15 00 066

Saat Q rata-rata : Jumlah padatan tersaring 15 m /10 6 m x 0,1 m /det x 86400 det/hari 0,17 m /hari Saat Q maksimum : Jumlah padatan tersaring 8 m /10 6 m x 0,188 m /det x 86400 det/hari 0.455 m /hari e. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi dan profil hidrolis bar screen terdapat pada Tabel 5.. dan Tabel 5.4. Tabel 5.. Rekapitulasi Dimensi Bar Screen Parameter Besaran Satuan Jumlah unit 1 unit Lebar saluran 0.714 m Lebar bukaan total 0.6 m Jumlah batang 19 batang Jumlah bukaan 0 bukaan Kedalaman saluran 1 m Kondisi Tabel 5.4. Rekapitulasi Profil Hidrolis Bar Screen Sebelum Melewati Rack Kedalaman (m) Kecepatan (m/det) Kecepatan saat melewati rack (m/det) Setelah Melewati Rack Kedalaman (m) Kecepatan (m/det) Head loss (m) Bersih Qmaks 0,57 0,46 0,55 0,56 0,47 0,00 Q rata 0,46 040 0,54 0,45 0,41 0,00 50% Qmaks 0,58 0,45 1,09 0,56 0,47 0,071 clogging Q rata 0,5 0,7 0,88 0,45 0,41 0,046 V-1 Taufiq Ismail 15 00 066

V.1. Sumur Pengumpul dan Stasiun Pompa Bak pengumpul berfungsi untuk menampung air buangan dari bar screen untuk kemudian dipompakan ke grit chamber dan unit pengolahan lainnya. Lamanya air buangan berada di dalam Sumur pengumpul harus kurang dari 0 menit (Metcalf, 1991) untuk mencegah terjadinya pengendapan dan dekomposisi air buangan. a. Kriteria Desain Kriteria desain Sumur pengumpul dan stasiun pompa terdapat pada Tabel 5.5. Tabel 5.5. Kriteria Desain Sumur Pengumpul dan Stasiun Pompa Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber Waktu detensi t d 5 0 menit Metcalf & Eddy, 1991 Kecepatan aliran v 0. m/det Qasim, 1985 Slope bak pengumpul S 1 : 1 - Qasim, 1985 b. Data Perencanaan Q rata-rata (Qr) : 0,1 m /detik Q maks : 0,188 m /detik Q min : 0,04 m /detik Waktu detensi : 10 menit Efisiensi pompa (η ) : 75 % Koefisien kekasaran : 100 c. Persamaan yang digunakan Q 0.785 C D.6 S 0.54.. Pers 5.7 (Qasim, 1985) (Persamaan Hazen Williams) keterangan : C koefisien kekasaran pipa D diameter pipa (m) h f S slope (m/m) L h f headloss pada pipa akibat friksi (m) L panjang pipa (m) V-1 Taufiq Ismail 15 00 066

TDH H stat + h f + h m + h v.. Pers 5.8 (Qasim, 1985) keterangan : Hs total head statis (m) h m k v g headloss minor (m) v h v head kecepatan (m) g k koefisien headloss v kecepatan aliran (m/det) g percepatan gravitasi (9.8 m/det ) h L h f + h m + h v... Pers 5.9 (Qasim, 1985) keterangan : h L headloss total (m) d. Perhitungan 1. Dimensi Sumur pengumpul Sumurpengumpul di desain berbentuk persegi empat. Volume Sumur (V) : Dalam perhitungan volume sumur pengumpul, digunakan pendekatan : V (Q maks Q min ) x td V Q x t d (0,188 0,04) m /detik x 10 menit x 60 detik/menit V 87,6 m Direncanakan Sumur berbentuk bujur sangkar dengan panjang 7 m dan lebar 7 m luas permukaan (As) 7 m x 7 m 49 m Kedalaman Sumur : V 87,6 m H As 49 m 1,8 m Freeboard 0,7 meter. Ketinggian muka air saat debit maksimum sesaat : H max Qr x t d 0,188m / det x10min x60det/ min, m As 49m V-14 Taufiq Ismail 15 00 066

Ketinggian muka air saat debit rata-rata : H rata Q min As x t d 0,1m / det x10min x60det/ min 1,6 m 49m Ketinggian muka air saat debit minimum sesaat : h min Q min As x t d 0,04m / det x10min x60det/ min 0,5 m 49m. Stasiun Pompa Pompa yang dipergunakan berfungsi untuk menaikkan air buangan dari sumur pengumpul agar konstruksi pengolahan selanjutnya dapat dilakukan di atas permukaan tanah dan pengaliran selanjutnya dapat dilakukan secara gravitasi. Hal ini akan mengurangi biaya investasi untuk pembangunan konstruksi bawah tanah yang lebih mahal dan selain itu dapat mengurangi penggunaan pompa Stasiun pompa akan menggunakan tipe dry well dengan menggunakan pompa centifugal dengan debit pemompaan konstan dan tidak tergantung pada elevasi permukaan air. Stasiun pompa terdiri dari unit pompa dimana operasi dan 1 cadangan. Pompa disusun secara paralel sepanjang lebar bak pengumpul dengan diameter pipa pada setiap pompa 10 (0,6 m) yang kemudian akan masuk ke pipa header dengan diameter 14 (0,56 m) Air buangan akan dipompakan dari sumur pengumpul dengan debit ratarata. Debit pompa dan kecepatan aliran dalam pipa cabang : q 0,1 m /det / 0.067m /det v 1 πd 1 x,14 x 4 Q 4 0,067 0,6 1,6 m/det Debit pompa dan kecepatan aliran dalam pipa header : q 0,1 m /det V-15 Taufiq Ismail 15 00 066

v 1 πd 1 x,14 x 4 Q 4 0,1 0,56 1,4 m/det Dalam perhitungan headloss mayor dan minor dgunakan kecepatan pada pipa header Head pompa yang dibutuhkan : TDH H stat + h f + h m + h v H Statis elevasi muka air di influen grit chamber elevasi muka air minimum di sumur pengumpul 654,59 m 647, m 7,7 1 Q 54 0, h f xl,6 0,785xCxD m). h f 0,16 m ; dengan C 100, diameter pipa 14 (0,56 v h m k g Hasil perhitungan headloss minor akibat aksesoris pipa terdapat pada Tabel 5.6. Tabel 5.6. Perhitungan Headloss minor Pipa Pemompaan Aksesoris pipa Jumlah k v (m/det) h L (m) saat masuk pipa 1 0,5 1,4 0,046 saat keluar pipa 1 1 1,4 0,09 Elbow 90 0 5 0,5 1,4 0, Y tee 1,8 1.4 0,5 Check valve 1,5 1,4 0, Gate valve 0,15 1,4 0,08 lain-lain - - - 0,01 Total 1,14 h v v g 0,09 Head pompa yang diperlukan 7,7 + 0,16 + 1,14 + 0,09 8,8 m V-16 Taufiq Ismail 15 00 066

e. Rekapitulasi Rekapitulasi perhitungan dimensi Sumur pengumpul terdapat pada Tabel 5.7. Tabel 5.7. Rekapitulasi Dimensi Sumur Pengumpul Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang 7 m Lebar 7 m Kedalaman 1,8 m Free board 0,7 m V.1.4 Grit Chamber Grit Chamber berfungsi untuk memisahkan pasir, kerikil atau partikel kasar lainnya yang mempunyai kecepatan mengendap lebih besar dari zat organik yang terbawa dalam aliran air buangan sehingga dapat mencegah kerusakan pada peralatan mekanis, penyumbatan pipa, pengendapan pada saluran, dan mengurangi akumulasi inert material pada unit pengolahan Pada pengoperasian unit ini, pengaturan kecepatan aliran (kecepatan horizontal) sangat penting. Apabila kecepatan horizontal lebih besar dari 1,5 fps (,75 cm/detik) maka sebagian pasir akan terbawa oleh aliran masuk ke unit berikutnya. Sedangkan bila kecepatan horizontal lebih kecil dari 0,75 fps (,5 cm/detik), maka bahan-bahan organik akan turut terendapkan sehingga dapat mengakibatkan pembusukan. Oleh karena itu, kecepatan aliran pada Grit Chamber didesain agar konstan mendekati 1 fps atau 0, m/detik (Parker, 1978). Kecepatan ini cukup untuk membiarkan partikel grit mengendap sementara itu partikel organik akan turut terbawa aliran melewati bak. Pengatur kecepatan yang digunakan pada perencanaan ini adalah proporsional weir yang dipasang pada akhir grit chamber. a. Kriteria Desain Kriteria desain Grit Chamber terdapat pada Tabel 5.8. V-17 Taufiq Ismail 15 00 066

Tabel 5.8. Kriteria Desain Grit Chamber Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber Kecepatan horizontal V h 0,5-0,4 (0,) m/s Metcalf & Eddy Waktu detensi t d 45-90 (60) detik Metcalf & Eddy Overflow rate saat Q maks OR 0.01-0.0 m /m det Reynold Volume pasir V p 0,05-0,1 m /10 m ab Elwyn E. Seelye b. Data Perencanaan Direncanakan akan dibangun unit Horizontal Grit Chamber (1 cadangan) Volume pasir yang terendapkan : 0,05 m /10 m air buangan Q rata-rata : 0,1 m /detik Kecepatan Horizontal (Vh) : 0, m/detik Overflow rate (OR) : 0,01 m /m /detik Waktu detensi (td) : 45 detik c. Persamaan yang digunakan Q OR As.. Pers 5.10 (Qasim, 1985) keterangan : OR overflow rate (m /m hari) Q v1 v Z + hl g keterangan : (m) g debit (m /det) As Luas permukaan chamber (m ) Z... Pers 5.11 (Qasim, 1985) perbedaan elevasi antara struktur influen dan chamber h L headloss (m) v x n hl x L.. Pers 5.1 (Giles, 1977) R (persamaan Manning) R wxd w + d V-18 Taufiq Ismail 15 00 066

keterangan : h L headloss (m) v kecepatan aliran (m/detik) n koefisien manning R jari jari hidraulik L panjang saluran (m) w lebar saluran (m) d kedalaman air dalam saluran (m) Q Cd A ghl.. Pers 5.1 (Qasim, 1985) Keterangan : Q debit melalui orifice (m /detik) Cd koefisien discharge A Luas penampang orifice (m ) h L Head loss (m) Persamaan Proportional weir : g percepatan gravitasi (9.8 m/det ) Q b.. Pers 5.14 1/ a 4.97 a ( h ) x/b y 1 arc. tan..pers 5.15 (Discharge Measurement π a Structures, Oxford) keterangan : Q debit melalui weir (m /detik) h head diatas weir (m) x lebar bukaan weir pada tinggi tenggorokan y (m) b lebar dasar plat proportional weir (m) y tinggi tenggorokan weir (m) a tinggi dasar weir (m) y 1 (q'l N) y +.. Pers 5.16 (Qasim, 1985) g b y keterangan : y 1 kedalaman air di upstream end (m) y kedalaman ar di saluran pada jarak L dari upstream end (m) V-19 Taufiq Ismail 15 00 066

q debit setiap panjang weir (m /det. m) b lebar saluran efluen (m) N jumlah sisi weir yang menerima aliran g percepatan gravitasi (9.8 m/det ) d. Perhitungan 1. Dimensi Volume bak : V Q x td 0,1 m /detik x 45 detik 6 m Luas permukaan chamber : As Q 0,1 maks 6, m OR 0,01 Luas melintang chamber : Ac Q 0,1 maks 0,45 m Vh 0, Panjang bak (p) : V 6m p 1, m Ac 0,45m Lebar bak (l) : l As p 6,m 0,5 m 1,m Kedalaman air (h) : Ac 0,45 h 0,9 m l 0,5 Volume bak aktual : V p x l x h 1, m x 0,5 m x 0,9m 6 m. Grit Volume pasir yang disisihkan : Volume pasir yang disisihkan direncanakan 0,05 m /10 m air buangan V-0 Taufiq Ismail 15 00 066

Qg Qr x 0,05 m /10 m air buangan 0,1 m /detik x 0,05 m /10 m x 86400 detik/hari 0,6 m /hari Dimensi ruang pasir : Direncanakan kedalaman ruang pasir 0 cm Volume 1/x (1,5 x 0,) x 0,7 1,4 m Periode pembuangan pasir : V 1, 4 T hari Qg 0, 6 Grit dibuang menuju ruang pasir dengan menggunakan pipa berdiameter 5 inchi.. Struktur influen Influen grit chamber terdiri dari pipa inlet dari sumur pengumpul berukuran 14 (0,56 m), saluran influen dengan lebar 0,5 m. Saluran tersebut memiliki dua buah orifice berukuran 0,4 m x 0,4 m untuk mengalirkan air buangan kolam grit chamber yang beroperasi yang masing masing dilengkapi oleh sluice gate untuk menutup aliran menuju grit chamber yang tidak beroperasi (cadangan). Headloss - head loss pada struktur influen Headloss pada struktur influen dihitung dengan persamaan : menggunakan v1 v Z + g g h L v 1 merupakan kecepatan sebelum sluice gate (di dalam saluran influen) 0,1m / detik 0,m/s 0,5mx0,8m( asumsi. kedalaman. air. dlm. saluran) m/s v merupakan kecepatan setelah sluice gate (di dalam grit chanber) 0, V-1 Taufiq Ismail 15 00 066

v 1 Z v g h L Q Cd A 0, 0, 0,001m (sangat kecil,sehingga diabaikan) x9,8 ghl ; Cd 0,61 Z 0,1m / detik 0,61x0,4mx0,4m x9,8m / s - head loss melalui grit chamber 0,1 m v x n hl x L R wxd 0,5 m x 0,9 m R w + d 0,5 m + x0,9 m ( ) 0, m v x n 0, m / det x 0,01 hl x L x 1, m R 0, 0,0017 m 4. Struktur Efluen Struktut efluen grit chamber terdiri dari Proporsional Weir, bak effluen, dan pipa outlet dengan ukuran 0 (508 mm). Bak efluen memiliki ukuran 1 m x 1, m. a) Dimensi proporsional weir Q 0,1m /det 4,7 cfs Ketinggian weir crest dari dasar bak 0 m atau 0,15 m (Oxford & IBH Publishing Co, Discharge Measurement Structures). Ketinggian Weir Crest di desain 0,5 m dari dasar bak. Ketinggian air pada weir h 0,9 m 0,5 m 0,4 m 1,1 ft Direncanakan tinggi dasar weir : a 0,1 m 0, ft Tinggi tenggorokan weir y 0.1 m 0.4 ft Lebar dasar pelat weir: V- Taufiq Ismail 15 00 066

1 a Q 4.97a b h b Q 1 a.97a h 4 b 1,7 ft 0,4 m Sisa ruang di masing masing weir: (w b)/ (0.5 m 0.4 m)/ 0,04 m y/a 0,1/0,1 1, y x/b 1 arc.tan 1 arc.tan 1, 0,44 π a π maka x 0.44x 0,4 m 0,19 m Perbedaan ketinggian weir crest muka air di saluran effluen 0,05 m (Oxford & IBH Publishing Co, Discharge Measurement Structures). Perbedaan ketinggian weir crest muka air di saluran effluen direncanakan 0,1 m b) Dimensi Saluran efluen dan pipa outlet: Kecepatan air dalam pipa outlet : V Q/A 0,1m / detik 1,0 m/s 1 x,14x0,406 4 Headloss saat memasuki pipa outlet : Asumsi, k 0,5 k v g 0,5 1,0 x9,8 0,0 m Direncanakan kedalaman air tengah saluran effluen (y ) 0,4 m Panjang weir (L) 0,4 m q Q/L 0,1/0,4 0, m /det Jumlah ambang penerima (N) 1 Lebar bak efluen (b) 1 m Maka : V- Taufiq Ismail 15 00 066

( q' LN ) y 1 y + gb y y 1 ( 0,x0,4x1) 0.4 + 9.81x1 x0.4 0,41 m Kedalaman total saluran ditambah 1 % untuk friction losses dan 15 cm untuk free fall Kedalaman total saluran 0,41 m + 1% (0,41) + 0.15 m 0.61 m e. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi grit chamber terdapat pada Tabel 5.9. Tabel 5.9. Rekapitulasi Dimensi Grit Chamber Parameter Besaran Satuan Jumlah unit unit Panjang bak 1, m Lebar bak 0,5 m Kedalaman 0,9 m freeboard 0,8 m V.1.5. Bak Distribusi Air Buangan I Bak distribusi Air Buangan I berfungsi untuk mengumpulkan aliran air buangan dari grit chamber, aliran resirkulasi dari tanki stabilisasi, dan aliran supernatan dari belt filter press dan gravity thickener dan kemudian mengalirkannya menuju tanki kontak. a Data Perencanaan Debit Resirkulasi 0,075 m /detik Debit rata rata (Qr) (0,15 + 0,075) 0,5 m /detik Waktu detensi 5 detik V-4 Taufiq Ismail 15 00 066

b. Persamaan yang digunakan Q Cd L keterangan : gh... Pers 5.17 (Qasim, 1985) H head melalui weir (m) C koefisien discharge L L 0.H L panjang weir (m) c. Perhitungan 1. Dimensi Volume bak saat Q maksimum : V 0,5 m /det x 5 det 8 m Direncanakan dimensi tangki ( p x l ) m x,5 m maka kedalaman air maksimum di bak distribusi (d maks ) : d maks 8 m / 5 m 1,6 m free board 0,6 m maka ketinggian total bak, m. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa yang berasal dari tangki stabilisasi berdiameter 56 mm (14 inchi), pipa yang berasal dari grit chamber berdiameter 508 mm (0 inchi), dan pipa yang berasal dari bak distribusi supernatan berdiameter 10 mm (4 inchi).. Stuktur Efluen Struktur efluen terdiri rectangular weir dengan panjang 0,5 m, box efluen dan pipa yang akan mengalirkan air buangan ke tanki kontak dengan diameter 406 mm (16 inchi). Head di atas weir (Cd 0,64) Debit rata-rata tiap weir 0,5 m /detik / 0,075 m /detik asumsi L 0,46 m V-5 Taufiq Ismail 15 00 066

h L Q x Cd L' g / 0,075 h L x 0,64 x 0,46 m x 9,8 / 0, m L 0,5 m ( 0, x 0, m) 0,46 m (sesuai dengan asumsi awal) Ketinggian weir crest 1,6 m 0, m 1,4 m Box efluen memiliki dimensi p x l 0,7 m x 0,7 m dengan waktu detensi detik. Volume tiap box efluen 0.075 m /detik x detik 0,5 m kedalaman air di box efluen 0,5m 0,46 m 0,7mx0,7m Beda tinggi dasar bak dengan weir crest 0, m dan beda tinggi muka air di box effluen dengan weir crest 0,05 m (Oxford & IBH Publishing Co, Discharge Measurement Structures). Perbedaan tinggi muka air dengan weir crest 0,1 m d. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak distribusi Air Buangan I terdapat pada Tabel 5.10. Tabel 5.10. Rekapitulasi Dimensi Bak Distribusi Air Buangan I Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang m Lebar,5 m Kedalaman 1,6 m Free board 0,6 m V-6 Taufiq Ismail 15 00 066

V.. Pengolahan Tingkat Kedua V..1 Activated Sludge (Proses Kontak Stabilisasi) Kontak Stabilisasi merupakan modifikasi dari proses lumpur aktif yang mempunyai dua buah tanki aerasi yaitu tanki kontak dan tanki stabilisasi Tangki kontak mempunyai waktu detensi yang cukup singkat 0,5 1 jam (Qasim, 1985). Waktu detensi yang singkat pada tanki kontak dikarenakan tanki kontak hanya ditujukan untuk transfer fasa substrat dari fasa cair menjadi fasa padat. Waktu kontak yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi solid dan tingkat penyisihan BOD yang direncanakan. Effluen dari tangki kontak dialirkan ke Clarifier dimana terjadi pemisahan antara bioflok dengan air hasil olahan, lalu bioflok tersebut sebagian dibuang dan sebagian lagi dialirkan kembali ke tanki stabilisasi sebagai aliran resirkulasi. Pada tanki stabilisasi terjadi proses stabilisasi yaitu oksidasi materi organik yang telah diadsorbsi pada permukaan biomassa di tanki kontak. Waktu detensi di tanki stabilisasi berkisar antara 6 jam (Qasim, 1985), tergantung pada waktu yang dibutuhkan agar semua substrat yang memasuki tanki stabilisasi telah dioksidasi seluruhnya. Aliran yang keluar dari tanki stabilisasi di desain tidak lagi mengandung materi organik sehingga bioflok mengalami kondisi endogenous dan ketika di alirkan kembali ke tanki kontak maka bioflok tersebut akan siap untuk mengoksidasi kembali substrat. Skema aliran proses Kontak Stabilisasi dapat dilihat pada Gambar 5. berikut. Gambar 5.. Skema Aliran Proses Kontak Stabilisasi V-7 Taufiq Ismail 15 00 066

a. Kriteria Desain Kriteria Desain Tanki Kontak Stabilisasi terdapat pada Tabel 5.11. Tabel 5.11. Kriteria Desain Tanki Kontak Stabilisasi Parameter Besaran Satuan Sumber Umur Sel (θc) 5 15 Hari Metcalf & Eddy, 1991 F/M 0, 0,6 Hari -1 Metcalf & Eddy, 1991 MLSS - Tangki Kontak 1000 4000 mg/l Syed R Qasim - Tangki Stabilisasi 4000 10000 mg/l Syed R Qasim Koefisien Kematian (b) 0.00-0.004 jam-1 Metcalf & Eddy, 1991 Koefisien Decay (kd) 0,0 0,07 Hari -1 Syed R Qasim Koefisien Pertumbuhan (Y) 0,4 0,8 Metcalf & Eddy, 1991 Waktu Detensi (td) - Tangki kontak 0,5 1 Jam Metcalf & Eddy, 1991 - Tangki Stabilisasi 6 Jam Metcalf & Eddy, 1991 Resirkulasi 0,5 1,5 Metcalf & Eddy, 1991 MLVSS : MLSS 0,75 0,85 Syed R Qasim Konsentrasi Solid Lumpur 0,8,5 % Metcalf & Eddy, 1991 Volumetrik Loading 0,96 1,6 Kg/m.hari Metcalf & Eddy, 1991 Kecepatan Pertumbuhan Spesifik maksimum (µm) 0,1 0,77 ri jam -1 Grady & Lim, 1980 Konsentrasi Substrat ½µm (Ks) 40 10 mg/l Syed R Qasim b. Data Perencanaan Karakteristik limbah yang masuk ke tangki kontak dan tangki stabilisasi berdasarkan dari hasil perhitungan kesetimbangan massa adalah seperti Tabel 5.1. Tabel 5.1. Hasil Perhitungan Kesetimbangan Massa Iterasi III Debit BOD 5 TSS Kondisi m /hari m /detik kg/hari mg/l kg/hari mg/l Debit rata-rata 1076 0.140 4497 7 4184 46 Perhitungan kesetimbangan massa banyak dilakukan asumsi-asumsi yang merupakan proses pendekatan terhadap kondisi aktual. Untuk desain unit pengolahan biologis dan selanjutnya perlu ditambahkan penambahan nilai sebesar 5 10 % (Qasim, 1985). V-8 Taufiq Ismail 15 00 066

Direncanakan akan dibangun unit tanki kontak dan unit tanki stabilisasi Koefisien Pertumbuhan (Y) 0,4 Mg VSS/mg BOD 5 Qr 0,150 m /detik TSS influen 70 mg/l BOD influen (So) 400 mg/l BOD effluen (Se) 80 mg/l Rasio resirkulasi 50 % MLVSS/MLSS 0,8 BOD 5 /BOD L 0,68 Koefisien Decay (Kd) 0,04 hari -1 Koefisien Kematian (b) 0,00 jam -1 k hari -1 Konsentrasi substrat (Ks) 100 mg/l Koefisien pertumbuhan max ( µ m) 0, /jam Biodegradable/Biological effluen solid 0,65 c. Persamaan yang digunakan µ c µ m S Ks + S... Pers 5.18 (Grady & Lim, 1980) keterangan : µ c koefisien pertumbuhan spesifik pada tangki kontak (jam -1 ) Ks konsentrasi substrat saat ½ v maks (jam -1 ) S konsentrasi efluen tangki kontak (mg/l) µ m koefisien peetumbuhan spesifik maksimum (jam -1 ) ν c 1+ bθc 1+ bθc + Kdθc... Pers 5.19 (Grady & Lim, 1980) keterangan : ν c kemungkinan sel dapat hidup di tangki kontak Kd koefisien penguraian (jam -1 ) V-9 Taufiq Ismail 15 00 066

θ c umur lumpur (jam) b koefisien kematian (jam -1 ) λ µ cν c 1/ θc - b µ ν c c... Pers 5.0 (Grady & Lim, 1980) keterangan: λ fraksi sel dalam tangki stabilisasi Γ 1 - λ... Pers 5.1 (Grady & Lim, 1980) keterangan : Γ fraksi sel dalam tangki kontak XcVc Q Y (So -S) µ c ν c... Pers 5. (Grady & Lim, 1980) keterangan : XcVc jumlah solid yang dihasilkan tangki kontak (mg) So konsentrasi substrat masuk ke tangki kontak (mg/l) Y koefisien pertumbuhan Q debit influen (m /hari) Xc konsentrasi biomassa dalam tangki kontak (mg/l) Vc volume tangki kontak (m ) Vs λ x 1 λ VcXc Xs... Pers 5. (Grady & Lim, 1980) keterangan : Vs volume tangki stabilisasi (m ) Xs konsentrasi biomassa dalam tangki stabilisasi (m ) F/M Sc k Ks + Sc... Pers 5.4 (Qasim, 1985) keterangan : F/M rasio food dan mikroorganisme (hari -1 ) Θc 1 Y ( F / M ) Kd... Pers 5.5 (Qasim, 1985) keterangan : θ c umur lumpur (hari) Y observasi (Y obs ) Y ( 1+ kd. θc)... Pers 5.6 (Randall, 1980) keterangan : Yobs Y hasil pengamatan (g/g) V-0 Taufiq Ismail 15 00 066

Px Y obs Q (So-S).. Pers 5.7 (Randall, 1980) keterangan : Px pertambahan MLVSS (kg/hari) [ ] [ 8.4 x 1.4 Kd Vc Xc Orc 8.4 Q (1-1.4Y)((1-f )(So)-S)) +... Pers 5.8 (Randall, 1980) keterangan : Orc kebutuhan oksigen tangki kontak (kg/hari) Ors [ (1-1.4Y)(8.4 Q f So + 8.4 R Q S) + (8.4 Kd Xs Vs)... Pers 5.9 (Randall, 1980) keterangan : Ors kebutuhan oksigen tangki stabilisasi (kg/hari) ] ] ORc SOR (kg/hari) [ C sw Fa C Csw ] T 0 ( ' β ) / (1,04) X... Pers 5.0 (Qasim, 1985) keterangan : Orc Kebutuhan oksigen teoritis tanki kontak (kg/hari) C sw Konsentrasi oksigen pada temperatur lapangan (mg/l) Csw Konsentrasi oksigen pada temperatur standar β Faktor tegangan permukaan (tergantung salinitas) C DO minimum yang didesain dalam tangki X Faktor koreksi transfer oksigen Fa Faktor koreksi kelarutan oksigen terhadap ketinggian T Temperatur rata-rata air limbah pada kondisi lapangan Af. Ta + Q. Ti T... Pers 5.1 (Qasim, 1985) Af + Q keterangan : A Luas permukaan tanki (m ) f Faktor Proporsional Ta Temperatur ambien rata-rata Ti Temperatur influen rata-rata V-1 Taufiq Ismail 15 00 066

d. Perhitungan 1. Konsentrasi BOD 5 Effluen: Biodegradable solid dalam effluen solid : Se x 0,65 80 x 0,65 5 mg/l BOD L dari Biodegradable effluen solid : 5 x 1,4 7,84 mg/l BOD 5 dari effluen suspended solid : 7,84 x 0,68 50, mg/l BOD 5 terlarut dalam effluen : 80 50, 9,8 mg/l. Efisiensi Pengolahan Efisiensi pengolahan berdasarkan BOD 5 terlarut : 400mg / l 9,8mg / l Efisiensi x100% 9 % 400mg / l Efisiensi pengolahan Total : 400mg / l 80mg / l Efisiensi x100% 80 % 400mg / l. Kinetika Biologis Kecepatan Pertumbuhan Spesifik dalam tanki kontak ( µ c) : Sc µ c µ m 0, Ks + Sc 9,8 100 0,07/jam + 9,8 Rasio F/M F/M Sc k x Ks + Sc 9,8 100 + 9,8 0,46 hari -1 (memenuhi) Umur lumpur (Θc) 1 1 Θc Y ( F / M ) Kd 0,4x(0,46) 0,04) 7 hari (memenuhi) V- Taufiq Ismail 15 00 066

Kemungkinan sel hidup dalam tanki kontak (vc): 1+ Kdθc vc 1+ Kdθc + bθc 1+ (0,04 / harix7 / hari) 1+ (0,04 / harix7 / hari) + (0,00x4 / harix7 / hari) 0,7 Fraksi sel dalam tanki stabilisasi : 1 1 µ cxvc b 0,07x0,7 0,00 λ θc 7x4 µ cxvc 0,07x0,7 0,8 Fraksi sel dalam tanki kontak : τ 1- λ 1-0,8 0,18 Massa solid dalam tanki kontak : Saat kapasitas rata-rata : QY( So Se) XcxVc µ cxvc 0,15/m 0,54 x 10 9 mg / detikx1000l / m x600detik / jamx0,4x(400 9,8) mg / l 0,07 / jamx0,7 Saat kapasitas peak (satu tanki tidak beroperasi) : QY( So Se) XcxVc µ cxvc 0,15 / m / det 0,81 x 10 9 mg ikx1000l / m x600 det ik / jamx0,4x(400 9,8) mg / l 0,07 / jamx0,7 4. Volume Tangki Direncanakan akan menggunakan unit tanki kontak dan unit tangki stabilisasi. Konsentrasi MLSS pada tanki kontak direncanakan sebesar (Xcs) 500 mg/l V- Taufiq Ismail 15 00 066

MLSS dalam tanki stabilisasi : Berdasarkan Kesetimbangan MLSS pada tanki kontak (Xcs): Q (TSS inf) + QR Xss Q(1+R) Xcs Xss Q( 1+ R) Xcs Q( TSS inf) (0,15x1,5 x500) (0,15x70) QxR 0,15x0,5 6760 mg/l (memenuhi) MLVSS dalam tanki stabilisasi (Xs) : Xs Xss x 0,8 6760 x 0,8 5408 mg/l MLVSS dalam tanki kontak (Xc) : Xc R Xs Xc Xc XsxR 5408x0,5 180 mg/l 1 + R 1+ 0,5 Volume Tanki Kontak XcVc Vc Xc 0,54x10 180 Volume Tanki Stabilisasi 9 00 m Vs λ x 1 λ VcXc 0,8 Xs 1 0,8 x 9 0,54x10 mg 455 m 5408mg / l 5. Kontrol Desain Konsentrasi MLVSS pada tanki kontak saat kondisi sum (satu tanki tidak beroperasi) : Xc 9 XcVc 0,81 x 10 mg Vc 00 m 694 mg/l Konsentrasi MLVSS tanki stabilisasi saat kondisi sum : λ Xs x 1 λ VcXc 0.8 Vs 1 0.8 9 0,81x10 mg x 8090 mg/l 455 m MLSS tanki stabilisasi saat debit maksimum Xss MLVSS/0,8 8090/0,8 1011mg/l (melebihi kriteria desain akan terjadi penurunan efisiensi, tapi masih diperbolehkan, 10%) V-4 Taufiq Ismail 15 00 066

MLSS tanki kontak saat kondisi peak Berdasarkan Kesetimbangan MLSS pada tanki kontak (Xcs): Q (TSS inf) + QR Xss Q(1+R) Xcs Q( TSS inf) + ( QRxXss) (0,15x0,5x1011) (0,15x70) Xcs Q(1 + R) 0,15(1 + 0,5) Xcs 14 mg/l (memenuhi) Waktu detensi tanki kontak : td c Vc Q( 1+ R) 00 m 0,15/ m /det x (1+ 0,5) x 600 det/jam 1,1 jam Waktu detensi tanki stabilisasi : Vs td s QR 455 m 0,15/ m /det x 0,5 x 600 det/jam 5 jam 6. Dimensi Tanki Direncanakan P : L : 1 dan kedalaman m untuk tanki kontak sedangkan untuk tanki stabilisasi P : L : 1 dengan kedalaman 4 m. Tanki Kontak 00 m Luas permukaan (As) m Maka l 6 m dan p 17 m Tanki Stabilisasi 455 m Luas permukaan (As) 4 m Maka l 6 m dan p 19 m 100 m 11,75 m 7. Produksi Lumpur : Y obs Y ( 1+ kd. θc) 0,4 (1 + (0,04x7) 0,15 Peningkatan MLVSS Px Y obs Q (So-Se) V-5 Taufiq Ismail 15 00 066

Px 0,15 x 0,15 m /detik x 86400 detik/hari x (400 9,8)g/m 1500 kg/hari Peningkatan MLSS ( Pxss ) Pxss 1500 kg/hari / 0.8 1875 kg/hari Solid yang harus dibuang Ms Pxss + TSS influen yang tersisihkan Ms 1875 + (78 80) mg/l x 0,1 m /detik 1875 + 75 4150 kg/hari Konsentrasi Resirkulasi (Xr) Asumsi semua pertumbuhan biomassa terjadi di tanki stabilisasi Material balance tanki stabilisasi : 6 1500kg / harix10 mg / kg /86400detik / hari Xr Xs - X 5408 mg/l 0,15m / detikx0,5x1000l / m 5408 5176 mg/l MLSS di Resirkulasi (Xrs) Xrs 5176/0.8 6470 mg/l Debit lumpur yang dibuang (Qw) 4150kg / hari Qw Ms/Xrs 64 m /hari 6470mg / l 8. Kebutuhan oksigen Tanki Kontak : [ ] [ 8,4 x 1,4 Kd Vc Xc Orc 8,4 Q (1-1,4Y)((1-f )(So)-Se)) + Keterangan : Q Debit influen (MGD); 0,15/ m /detik 1,6 MGD f Fraksi BOD L tidak terlarut dalam influen 0,8 Vc Volume tanki kontak; 00 m 0,104 MG ] 400 9,8 Orc 8,4 x 1,6 MGDx[ (1-1,4 x 0,4)((1-0,8)x - 0, 68 0,68 g/m ] + [ 8,4 x 1,4 x 0,04 hari -1 x 0,104 MG x 180 g/m ] 44 lb O /hari 19 kg O /hari V-6 Taufiq Ismail 15 00 066 )

ORc SOR (kg/hari) [ C sw Fa C Csw ] T 0 ( ' β ) / (1,04) X C sw (asumsi temperatur rata-rata lapangan 4 o C) 8,5 mg/l (Qasim, 1985) Csw 9,15 mg/l (Qasim, 1985) β 0,9 (Qasim, 1985) C 1,5 mg/l (Qasim, 185) X 0,95 (Qasim, 1985) Fa ketinggian( m) 1 (asumsi ketinggian 500 m) 0.95 9450 T Af. Ta + Q. Ti Af + Q A Luas permukaan tanki (m ) 100 m f 0,5 m/hari (Qasim,1985) Ta 4 o C Ti 6 o C Q 0,15/ x 86400 40 m /hari 100x0,5x4 + 40x6 T 6 o C 100x0,5 + 40 SOR [ 8,5 0,9 0,95 1,5) /9,15 ] (1,04) 6 0 0, 85 19 ( x x 4 kg O /hari 14 kg O /jam x x Tanki Stabilisasi : Ors (1-1,4Y)(8,4 Q f So) + (8,4 R Q Se) + (8,4 Kd Xs Vs) [ ] Vs Volume tanki stabilisasi; 455 m 0,1 MG [ Ors (1-1,4 x 0,4)(8,4 x 1,6 MGD x 0.8 x 400/0,68 BOD5/BOD L g/m ) + (8,4 x 0,5 x1,6 MGD x 9.8/0,68 BOD 5 /BOD L g/m 1 ) ] + (8,4 x 0,04 hari- x 5408 g/m x 0,1 MG) V-7 Taufiq Ismail 15 00 066

587 lb O /hari 117 kg O /hari Luas Permukaan Tangki Stabilisasi 11,75 m Qr Q xr 0,15/ x 0,5x 86400 160 m /hari 11,75x0,5x4 + 160x6 T 6 o C 11,75x0,5 + 160 SOR [ 8,5 0,9 0,95 1,5) /9,15 ] (1,04) 6 0 0, 85 117 ( x x 764 kg O /hari 116 kg O /jam x x Perhitungan Jumlah Aerator : Pada Tabel 5.1. terdapat data berbagai jenis surface aerator Tabel 5.1. Tipe Surface Aerator Motor Aerator Model Hp Pole Kg O /hr DM D Pumping rate DZ (m) (m) (m /min) SFA-0 4 6 1 5 SFA-0 4 4. 9 18 4 7 SFA-05 5 4 6.6 1 4 4 9 SFA-07 7 ½ 4 9.6 16 4 11 SFA-10 10 4 11.5 19 8 4 19 SFA-15 15 4 16.5 7 54 4 4 SFA-0 0 4 1 64 4 9 SFA-5 5 4 7.5 6 7 4 SFA-0 0 4 1 40 80 4 7 SFA-40 40 4 8 45 90 5-6 46 SFA-50 50 4 50 50 100 5 6 55 SFA-60 60 4 61 56 11 5 6 65 SFA-75 75 4 7 6.5 15 5 6 80 SFA-100 100 4 95 70 140 5 6 10 Sumber: www.en-found.com Dengan melihat tingkat kebutuhan oksigen tanki kontak, akan menggunakan aerator jenis SFA-05 dengan spesifikasi teknis sebagai berikut Tipe Kapasitas Oksigen transfer rate : Surface aerator, SFA-05 : 9 m /menit : 6,6 kg O /jam V-8 Taufiq Ismail 15 00 066

Diameter mixing area Kedalamam mixing area Daya : 1 m : 4 m : 5 HP Jumlah aerator yang dibutuhkan 14 kg O /jam / 6,6 kg O /jam unit aerator/tanki Jumlah aerator total unit aerator/tanki x tanki 9 aerator Daya yang diperlukan 5 HP x 9 unit 45 HP Sedangkan untuk tanki stabilisasi akan menggunakan aerator jenis SFA-50 dengan spesifikasi sebagai berikut : Tipe : Surface aerator, SFA-50 Kapasitas : 55 m /menit Oksigen transfer rate : 50 kg O /jam Diameter mixing area : 50 m Kedalamam mixing area : 5 6 m Daya : 50 HP Jumlah aerator yang dibutuhkan 116 kg O /jam / 50 kg O /jam unit aerator/ tanki Jumlah aerator total unit aerator/ tanki x tanki 9 unit aerator Daya yang diperlukan 50 HP x 9 unit 450 HP 9. Struktur Influen Tanki Kontak Struktur influen terdiri dari pipa influen dari bak distribusi air buangan I dengan diameter 16 (406 mm) dan saluran influen dengan dimensi 6 m x 0.5 m dengan kedalaman saluran 1.5 m. Saluran dilengkapi oleh orifice persegi berukuran 5 cm x 5 cm sebanyak 8 buah untuk menditribusikan aliran ke dalam tanki. Headloss struktur influen: Headloss struktur influen headloss pada orifice (Pers 5.1) V-9 Taufiq Ismail 15 00 066

Z h L Q C d A g hl ; asumsi C d 0,61 - Rata rata : Q Q / jumlah orifice (0,15 + 0,075) m /det / tanki/ 8 0,0094 m /det ' Q 0,0094 Z CdxAx g 0,61x0,5x0,5 Kondisi peak : 9,8 0,00 m x Debit yang melewati tiap orifice (ketika satu tanki tidak beroperasi): Q Q / jumlah orifice (0,15 + 0,075) m /det / tanki/ 8 0.014 m /det ' Q Z CdxAx g 0,014 0,61x0,5x0,5 9,8 0,007 m x Tanki Stabilisasi Struktur influen terdiri dari pipa influen dari bak distribusi lumpur dengan diameter 14 (56 mm) dan saluran influen dengan dimensi 1 m x 0.5 m dengan kedalaman saluran m. Tiap tanki dilengkapi oleh orifice asumsi berukuran 0,5 m x 0,5 m sebanyak buah untuk menditribusikan aliran ke dalam tanki. Orifice tersebut dilengkapi oleh sluice gate untuk menutup aliran jika tanki tidak beroperasi. Headloss struktur influen: Headloss struktur influen headloss pada orifice Debit maksimum yang melewati tiap orifice (saat satu tanki tidak beroperasi) : Q Q maks / jumlah orifice 0,075 m /det / tanki/ 0.019 m /det Z h L Q C d A g hl ; asumsi C d 0,61 V-40 Taufiq Ismail 15 00 066

' Q Z CdxAx g 0,019 0,61x0,5x0,5 9,8 0,0008 m x 10. Struktur Efluen Tangki Kontak Struktur efluen terdiri dari rectangular weir dengan L 0.5 m sebanyak 8 buah weir, saluran efluen dengan lebar 0.5 m, box efluen dengan dimensi 1 m x 1 m, dan pipa outlet berdiameter 660 mm (6 inchi). Head di atas weir : Dengan mensubstitusikan panjang weir 0,5 m, C 0,64, head diatas weir ditentukan dengan trial & error berikut: - Saat kapasitas rata-rata: Debit rata-rata tiap tanki 1,5 x 0,15 m /detik / tanki 0,075 m /detik Debit rata-rata tiap weir 0,075 m /detik / 8 0,0094 m /detik (asumsi L 0.49 m) h L Q x Cd L' g / Pers 5.17 0,0094 h L x 0. 64 x 0. 49 m x 9. 8 / 0.048 m L 0.5 m ( 0. x 0.048 m) 0.49 m (sesuai dengan asumsi awal) Ketinggian weir crest ketinggian air rata-rata head loss rata-rata m 0,048,95 - Saat kondisi peak (ketika satu tanki tidak beroperasi) : Debit maksimum tiap tanki (0,15+0,075) m /detik / tanki 0,115 m /detik Debit maksimum tiap weir 0,115 m /detik / 8 0,014 m /detik (asumsi L 0.49 m) V-41 Taufiq Ismail 15 00 066

0,014 h L x 0. 64 x 0. 49 m x 9. 8 / 0.06 m L 0.5 m ( 0. x 0.06 m) 0.49 m (sesuai dengan asumsi awal) Dimensi saluran effluen Asumsi Kedalaman air di box efluen 0,8 m. Perbedaan ketinggian dasar saluran efluen dan box efluen direncanakan 0,4 m. y 0,8 m 0,4 m 0,4 m L 18 m / 0,5m 8,5 m y 1 (q'l N) y + Pers 5.16 g b y Q maksimum tiap tanki ( 1 tanki tidak beroperasi) : (0,15+0,075)/ 0,115 m /det q Q panjang weir 0,115 m / det x1,5 tan ki 8,5m 0,0 m /det. m y 1 ( 0,0m / det x 8,5 m x 1) ( 0,4 m) + 0,47 m 9. 8 m/ det x ( 0,5 m) x 0,4 m Direncanakan penambahan ketinggian 15 cm untuk free fall dan penambahan kedalaman 16 % untuk friction losses. Maka kedalaman total saluran efluen (0,47 m x 1,16) + 0,15 m 0,8 m Tanki Stabilisasi Struktur efluen tanki stabilisasi terdiri dari rectangular weir dengan panjang weir 0,5 m sebanyak 8 buah weir, bak efluen dengan lebar 1 m dan pipa outlet dengan diameter 56 mm (14 inchi) yang dihubungkan dengan pompa yang akan memompakan lumpur sebagai aliran resirkulasi ke bak distribusi air buangan I. Head di atas weir : - Saat Q rata-rata : Debit rata-rata tiap tanki 0,5 x 0,15 m /detik / tanki 0,05 m /detik V-4 Taufiq Ismail 15 00 066

Debit rata-rata tiap weir 0,05 m /detik /8 0,00 m /detik asumsi L 0.49 m 0,00 h L x 0. 64 x 0. 49 m x 9. 8 / 0.0 m L 0.5 m ( 0. x 0.0 m) 0.49 m (sesuai dengan sumís awal) Ketinggian weir crest ketinggian air rata-rata head loss rata-rata 4 0,0,977 m - Saat kondisi peak (saat satu tanki tidak beroperasi) : Debit maksimum tiap tanki 0,5 x 0,15 m /detik / tanki 0,075 m /detik Debit maksimum tiap weir 0,075 m /detik /8 0,0047 m /detik asumsi L 0.49 m 0,0047 h L x 0. 64 x 0. 49 m x 9. 8 / 0.0 m L 0.5 m ( 0. x 0.0 m) 0.49 m (sesuai dengan sumís awal) Dimensi bak effluen Waktu detensi direncanakan 10 menit Volume bak effluen 0,075 m /detik x 10 menit x 60 detik/menit 45 m Kedalaman lumpur di bak effluen 45 m /(1 m x 18 m),5 m Jarak weir crest dengan muka lumpur di bak efluem direncanakan 0, m Pompa resirkulasi Debit lumpur menuju menuju bak distribusi AB I 0,075 m /detik Disediakan unit centrifugal pump dengan kapasitas 0,075 m /detik. e. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi tangki kontak dan tangki stabilisasi terdapat pada Tabel 5.14. V-4 Taufiq Ismail 15 00 066

Tabel 5.14. Rekapitulasi Dimensi Tangki Kontak dan Tangki Stabilisasi Parameter Besaran Satuan Tangki Kontak unit Jumlah unit Panjang 17 m Lebar 6 m Kedalaman m Freeboard 0.5 m Tangki Stabilisasi Jumlah unit Panjang 19 m Lebar 6 m Kedalaman 4 m Freeboard 0.8 m V... Bak Distribusi Air Buangan II Bak distribusi Air Buangan II berfungsi untuk membagi aliran dari tanki kontak menuju unit clarifier. a. Data Perencanaan Debit Resirkulasi 0,075 m /detik Debit rata rata (Qr) (0,15+0,075) 0,5 m /detik Waktu detensi 5 detik b. Perhitungan 1. Dimensi Volume bak saat Q maksimum : V 0,5 m /det x 5 det 8 m Direncanakan dimensi tangki ( p x l ) m x,5 m maka kedalaman air maksimum di bak distribusi (d maks ) : d maks 8 m / 5 m 1,6 m free board 0, m maka ketinggian total bak 1,8 m V-44 Taufiq Ismail 15 00 066

. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa yang berasal dari tanki kontak berdiameter 660mm (6 inchi).. Stuktur Efluen Struktur efluen terdiri rectangular weir dengan panjang 0,5 m, box efluen dan pipa yang akan mengalirkan air buangan ke clarifier dengan diameter 406 mm (16 inchi). Head di atas weir (Cd 0,64) Debit rata-rata tiap weir 0,5 m /detik / 0,075 m /detik asumsi L 0,46 m h L Q x Cd L' g / Pers 5.17 0,075 h L x 0,64 x 0,46 m x 9,8 / 0,m L 0,5 m ( 0, x 0, m) 0,46 m (sesuai dengan asumsi awal) Ketinggian weir crest 1,6 m 0, m 1,4 m Box efluen memiliki dimensi p x l 0,7 m x 0,7 m dengan waktu detensi detik. Volume tiap box efluen 0.075 m /detik x detik 0,5 m kedalaman air di box efluen 0,5m 0,46 m 0,7mx0,7m Direncanakan Perbedaan tinggi muka air dengan weir crest 0,1 m c. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak distribusi Air Buangan II terdapat pada Tabel 5.15. V-45 Taufiq Ismail 15 00 066

Tabel 5.15. Rekapitulasi Dimensi Bak Distribusi Air Buangan II Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang m Lebar,5 m Kedalaman 1,6 m Free board 0, m V... Clarifier Clarifier berfungsi untuk memisahkan mixed luquor suspended solid (MLSS) dari air limbah dan untuk mengentalkan lumpur yang akan diresirkulasi. Lumpur yang diendapkan akan dipompakan menuju tangki stabilisasi untuk distabilkan terlebih dahulu sebelum dikembalikan ke tangki kontak sedangkan supernatan dari clarifier akan menuju unit pengolahan desinfeksi. a. Kriteria Desain Kriteria desain Clarifier terdapat Tabel 5.16 berikut. Tabel 5.16. Kriteria Desain Clarifier Parameter Besaran Satuan Sumber Overflow rate 15-40 m /m /hari Qasim, 1985 Solid Loading 50-150 Kg/m /hari Qasim, 1985 Kedalaman.6-6 m Metcalf&Eddy, 1991 Circular Diameter - 60 m Metcalf&Eddy, 1991 Rectangular Panjang (10-15) h m Metcalf&Eddy, 1991 Lebar 6 m Metcalf&Eddy, 1991 b. Data Perencanaan Debit rata-rata 0,15 m /detik Rasio resirkulasi 0,5 Direncanakan dibangun unit clarifier berbentuk circular MLSS 500 mg/l V-46 Taufiq Ismail 15 00 066

c. Persamaan yang digunakan QX As.. Pers 5. (Qasim, 1985) SF keterangan : Q debit masuk clarifier termasuk resirkulasi (m /jam) Q Cd 15 X MLSS (kg/m ) SF Solid Flux (kg/m.jam) 8 θ 5 / g tan Structures, Oxford) H... Pers 5. (Discharge Measurement keterangan : Q debit melalui V-notch (m /detik) Cd koefisien discharge g percepatan gravitasi (9,8 m /detik) θ sudut V-notch ( o ) H headloss (m) d. Perhitungan 1. Dimensi clarifier Debit resirkulasi Qr 0,5 x 0,15 m /detik 0,075 m /detik Debit rata-rata yang masuk clarifier : Q Q + Qr 0,15 m /det + 0,075 m detik 0,5 m /det Debit setiap clarifier : Q 0,5 m /det / 0,075 m /det Berdasarkan grafik solid fluks terhadap konsentrasi resirkulasi, untuk konsentrasi Xr 5160 mg/l maka SF 7 kg/m jam atau 168 kg/m hari. (Qasim, 1985) Luas permukaan (As) QX As SF 0,075 m /det x 500 g/m x 600 det/jam 7 kg/m jam x 1000 g/kg 99 m Diameter (D) 99 m x 4 π 11, m V-47 Taufiq Ismail 15 00 066

As aktual.14 x (11, m) /4 100 m Cek Overflow Rate Saat Q rata-rata : Q 0,075 m / det x 86400 det/hari OR A 100 m (tidak memenuhi) 64,8 m /m /hari Ternyata nilai overflow rate saat Q rata-rata tidak memenuhi kriteria, maka As diperbesar nilainya menjadi 50m Q 0,075 m / det x 86400 det/hari Saat Q rata-rata : OR A 50 m 5,9 m /m /hari (memenuhi) Saat kondisi peak (satu tanki tidak beroperasi) : Q ((0,15 + 0,075) / ) m / det x 86400 det/hari OR A 50 m Cek Solid Loading Saat Q rata-rata : SL QX A Saat kondisi peak : SL QX A Diameter tangki 8,9 m /m /hari (memenuhi) 0,075 m / det x 86400 det/hari x 500 g/m 50 m x1000 g/kg 64,8 kg/m hari (memenuhi) ((0,15 + 0,075) /) m / det x 86400 det/hari x 500 g/m 50 m x1000 g/kg 97, kg/m hari (memenuhi) As 50 m ; maka Diameter (D) 50 m x 4 π 18 m. Kedalaman Clarifier Kedalaman clarifier kedalaman zona air besih + kedalaman zona pengentalan + kedalaman zona penyimpanan lumpur V-48 Taufiq Ismail 15 00 066

Kedalaman zona air bersih + zona pengendapan direncanakan 1,5 m Kedalaman zona pengentalan - Diasumsikan pada kondisi normal, sludge yang tertahan di clarifier sebanyak 0 % dari total solid di tanki kontak - Diasumsikan konsentrasi lumpur rata-rata dalam clarifier 5000 - Total solid di tanki kontak 500 g/m x 6 m x 17m x m /1000 gr/kg 765 kg - Total solid di setiap clarifier 0, x 765 kg 0 kg - Kedalaman zona pengentalan total solid di clarifier konsentrasi x luas permukaan 0 kg x 1000 g/kg 50 m x 5000 g/m 0,19 m Kedalaman zona penyimpanan lumpur Zona ini dibutuhkan untuk menyimpan lumpur dalam clarifier dan akan sangat diperlukan ketika unit pengolahan lumpur mengalami gangguan operasi. Direncanakan kapasitas penyimpanan lumpur untuk hari berturut-turut pada saat debit puncak. Asumsi faktor peak untuk debit dan untuk BOD 5 1,. - Total volatile solid yang dihasilkan saat kritis : Y obs Q (So-S) 0,15 x 0,15 m /hari x 86400 detik/hari x (400 9,8) g/m x x 1, 598 kg/hari - Dengan hari penyimpanan dan TVSS/TSS 0.8 maka total solid di setiap clarifier : hari x ( 598 kg/hari / 0. 8 ) 999 kg - Total solid dalam setiap clarifier : 0 kg + 999 kg 9 kg V-49 Taufiq Ismail 15 00 066

- Kedalaman zona penyimpanan lumpur : total solid di clarifier konsentrasi x luas permukaan 9 kg x 1000 g/kg 5000g / m x50 m,6 m Ketinggian air rata-rata 1,5 m + 0,19 m +,6 m 4, m Direncanakan freeboard 0,5 m Kedalaman total clarifier 4, m + 0,5 m 4,8 m. Waktu Detensi Volume clarifier 50 m x 4,8 m 100 m Waktu detensi (t d ) : Saat Q rata-rata : t d 100 m 0,075 m / det x 600 det /jam 4,5 jam Saat peak : t d 100 m (0,15 + 0,075) / m / det x 600 det /jam jam 4. Struktur Influen Struktur infuen terdiri dari center feed well. Pipa influen berdiameter 406 mm (16 inchi) dipasang membentang ke bagian tengah clarifier menuju central feed well Influen akan melewati baffle di bagian bawah dan terdistribusi secara uniform masuk ke tanki clarifier. 5. Struktur Efluen Struktur efluen terdiri dari weir dengan V notch, saluran efluen, box efluen dan pipa outlet. Direncanakan lebar saluran efluen adalah 0,5 m maka panjang weir : π (D- x 0,5) m.14 x (18 1) m 5,4 m V Notch yang digunakan memiliki sudut 90 0 dengan jarak antar pusat notch 0 cm. 5,4 m x 100 cm/m Jumlah notch yang diperlukan 178 notch 0 cm V-50 Taufiq Ismail 15 00 066

Dimensi V Notch terdapat pada Gambar 5.4. 0 cm 10 cm 0 cm 0 cm Gambar 5.4.Dimensi V-Notch Saluran Efluen Clarifier Debit setiap notch : - Debit rata-rata Qor Qwr (0,15 x 86400) m /hari 64 m /hari Q rata-rata setiap tanki 118 m /hari 0,14 m /detik 0,14m / detik tan ki 0,048 m / det Q rata-rata tiap notch : q 178 notch - Q peak setiap tanki (1 tanki tidak beroperasi) debit lumpur yang dibuang diabaikan 0,048 m /detik 0,0007 m /det Q peak tiap notch : 0,15m / detik tan ki 0,075 m /detik q Head pada notch : 8 θ 5 / Q Cd 15 g tan - Saat Q rata-rata : 0,0007 m /det 15 0,075 m / det 0,0004m /det 178 notch H 8 90 5 / x 0,584 x 9. 8 tan H 0,07 m Ketinggian weir crest 4, m 0,07 m 4,7 m H V-51 Taufiq Ismail 15 00 066

- Saat Q peak : 0.0004 m /det H 0.0 m Weir loading 8 90 5 / 15 x 0,584 x 9. 8 tan H Saat Q rata-rata 0,048 m / det x 86400 5,4 m det /hari 77,7 m /m hari Saat Q peak 0,075 m / det x 86400 5,4 m det /hari 1 m /m hari Saluran efluen memiliki lebar 0,5 m yang membawa aliran ke box efluen. Box efluen berukuran 1m x 1m. Ketinggian air di box effluen 0,7 m. Dasar saluran efluen berada 0, m di atas dasar efluen box maka tinggi muka air pada saluran efluen di titik keluar saluran (y ) 0,7 m 0, m 0,4 m Kedalaman saluran efluen : y 1 (q'l N) y + g b y y 0,4 m b 0,5 m N 1 Aliran air buangan terbagi ke setiap sisi saluran Debit yang melalui tiap sisi saluran efluen saat peak 0,075m /detik Panjang tiap sisi saluran efluen : q 1 L x( πx(18m 0,5m) 1m) 7 m Q panjang weir 0,075 m / det 0.0014 m /det. m 7 m 0,15m / det bakxsisi y 1 ( 0,0014 m / det x 7 m x 1) ( 0,4 m) + 0,41 m 9. 8 m/ det x ( 0,5 m) x 0,4 m V-5 Taufiq Ismail 15 00 066

Direncanakan penambahan ketinggian 5 cm untuk mengatasi free fall dan penambahan kedalaman 16 % untuk mengatasi friction losses. Maka kedalaman total saluran efluen (0,41 m x 1.16) + 0.5 m 0,7 m Pipa outlet berdiameter 56 mm (14 inchi) menuju bak distribusi air buangan III dan pipa resirkulasi lumpur berdiameter 54 mm (10 inchi) menuju bak distribusi lumpur 6. Pompa lumpur Total debit lumpur yang dipompakan ke bak distribusi lumpur Qr + Qw 0,5 x 0,15 m /detik + 64 m /hari / 86400 0,08 m /detik Lumpur dari masing-masing clarifier saat rata-rata 0,08/ 0,08 m /detik Disediakan centrifugal pump sebanyak 4 unit (1 cadangan) berkecepatan konstan dengan kapasitas 0,08 m /detik. Setiap pompa dilengkapi dengan magnetic flow meter untuk mengontrol debit lumpur dari setiap clarifier. e. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi clarifier adalah seperti Tabel 5.17. Tabel 5.17. Rekapitulasi Dimensi Clarifier Parameter Besaran Satuan Jumlah bak unit Luas permukaan 50 m Diameter 18 m Free board 0,5 m Kedalaman total 4,8 m V..4. Bak Distribusi Air Buangan III Bak distribusi Air Buangan III berfungsi untuk mengumpulkan aliran efluen dari clarifier dan mengalirkannya ke bak desinfeksi. V-5 Taufiq Ismail 15 00 066

a. Data Perencanaan Debit rata-rata Qor Qwr (0,15 x 86400) m /hari 64 m /hari 118 m /hari 0,14 m /detik Waktu detensi 5 detik b. Perhitungan 1. Dimensi Bak Volume bak saat Q maksimum : V 0,14 m /det x 5 detik 5 m Direncanakan dimensi tangki ( p x l ) m x,5 m maka kedalaman air di bak distribusi (d maks ) : d maks 5 m / 5 m 1 m dengan free board 0. m maka ketinggian total bak 1, m. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa yang berasal dari clarifier dengan diameter 56 mm (14 inchi).. Stuktur Efluen Struktur efluen terdiri dari rectangular weir, box efluen, dan pipa outlet dengan diameter 457 mm (18 inchi). Direncanakan panjang weir 0.8 m dengan koefisien discharge (Cd 0.64) Head di atas weir : - asumsi L 0,76 m - h L Q x Cd L' g / Pers 5.17 h L 014. m / det x 0. 64 x 0,76 m x 9. 8 / 0. m L 0.8 m ( 0. x 0. m) 0,76 m (sesuai dengan asumsi awal) Ketinggian weir crest 1 m 0, m 0,78 m V-54 Taufiq Ismail 15 00 066

Box efluen memiliki waktu detensi detik dengan dimensi (p x l) 1 m x 1 m Volume box efluen 0.14 m /detik x detik 0,4m kedalaman air di box efluen 0,4m 1mx1m 0,4 m Perbedaan tinggi muka air di box effluen dengan weir crest 0,1 m c. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak distribusi Air buangan III terdapat pada Tabel 5.18. Tabel 5.18. Rekapitulasi Dimensi Bak Distribusi Air Buangan III Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang m Lebar,5 m Kedalaman 1 m Free board 0. m V..5. Bak Desinfeksi Keunggulan klorin sebagai desinfektan yaitu konsentrasi yang dibutuhkan rendah, murah, mudah didapatkan dalam jumlah yang besar, dan bersifat non toksik pada konsentrasi yang rendah. Sedangkan kelemahan dari klorin adalah terbentuknya asam klorida (HCl) dan senyawa organik yang berpotensi karsinogenik. Klorin yang digunakan dapat berbentuk gas atau sebagai hipoklorit. Kemampuan desinfeksi dari klorin sangat baik karena klorin memiliki daya oksidasi yang kuat. Penentuan jenis klorin yang akan digunakan tergantung dari ukuran fasilitas pengolahan, tujuan yang ingin dicapai, dan faktor ekonomi dan keamanan. Efisiensi dari desinfeksi tergantung dari beberapa faktor seperti waktu kontak, dosis klorin, temperatur, ph, karakteristik air limbah dan jenis dan jumlah mikroorganisme. V-55 Taufiq Ismail 15 00 066

a. Kriteria Desain Kriteria desain bak klorinasi terdapat pada Tabel 5.19. Tabel 5.19. Kriteria Desain Bak Klorinasi Parameter Simbol Besaran Satuan Sumber Dosis klorin - -8 mg/l Qasim, 1985 Kecepatan aliran v -4.5 m/menit Metcalf & Eddy, 00 Waktu kontak t 0-10 menit Metcalf & Eddy, 00 Rasio p dan l 0-40 : 1 Metcalf & Eddy, 00 b. Data Perencanaan Debit rata-rata 0,14 m /detik Waktu Kontak menit Dosis klorin 8 mg/l c. Persamaan Yang Digunakan N re V h R /ν.. Pers 5.4 (Giles, 1977) keterangan : N re Bilangan Reynold d. Perhitungan 1. Dimensi Bak Kontak V h kecepatan horizontal (m/detik) R jari-jari hidrolis (m) ν kekentalan kinematik fluida (m /detik) Jenis bak kontak yang digunakan adalah tipe around the end dimana terdapat baffle untuk mengurangi short circuit dan dead space Volume bak pada saat Q maksimum : V 0,14 m /det x 0 menit x 60 menit/det 58 m Direncanakan - Jumlah bak bak - Lebar saluran (W) m - Kedalaman air 1 m - Jumlah saluran V-56 Taufiq Ismail 15 00 066

Panjang total saluran tiap bak (l) : l 58 m 64,5 m bak x ( m x 1m) Dimensi bak kontak dan profil aliran aliran terdapat pada gambar 5.5. Gambar 5.5. Dimensi bak kontak dan profil aliran Panjang bak kontak (L) : 64,5 m (L m) + m + (L m) + m + (L 1m) 64,5 m L + 4m 5m L 1,8 m. Kontrol desain : Waktu kontak : td 0,14 m 58 m / det x 60menit/ det 0 menit Kecepatan horizontal : V h Q /A cross V h 0,14 m /det x 60 det/menit,15 m/mnt bak x m x 1m V-57 Taufiq Ismail 15 00 066

Bilangan Reynold : N re V h R /ν R w ( w x d ) + ( x d ) Pada suhu 0 0 C nilai ν 0.8 x 10-6 m /det : ( ) ( ) m x 1m R m + x 1m Bilangan Reyold (N re ) : 0,5 m,15 m / menit / 60 detik / menit 0.8 x 10 6 m / det x 0,5 m N re ( ) 96. Kebutuhan Klorin Klorin diberikan dalam bentuk kaporit. Kadar klorin dalam kaporit yang terdapat di pasaran adalah sekitar 70 %. Dosis klorin yang diberikan saat Q rata-rata adalah 5 mg/l. Maka kebutuhan kaporit : 5 g/m Kebutuhan kaporit x 0,14 m / det x 86400 0,7 x 1000 g/kg det /hari 88, kg/hari Pembubuhan kaporit : Direncanakan kapasitas pembubuhan 5000 cc/menit maka kadar kaporit dalam larutan: 88, kg / hari x 1000g/kg Kadar kaporit 1, g/l 5000cc/menit x 1440menit/hari Periode pengisian bak pelarut kaporit direncanakan setiap hari, maka volume bak pelarut yang dibutuhkan : V 5000 cc/menit x1440 menit/hari 700 L 7, m 1000cc/l Maka volume kaporit yang dibutuhkan : 1, g/l x 700 L 10,4 L 8500 g/l Direncanakan bak pelarut dengan volume masing-masing,6 m Dimensi bak pelarut : Panjang m ; Lebar 1,5 m ; Tinggi 1, m ; free board 0, m V-58 Taufiq Ismail 15 00 066

Volume air pelarut yang dibutuhkan Vol bak pelarut - Vol kaporit V 700 L 10,4 L 7189 L 4. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa inlet dari bak distribusi AB III dengan diameter 18 (0,458 m), box influen dengan ukuran 1 m x 1 m yang akan membagi aliran ke dua bak kontak. Box memiliki bukaan dengan lebar 0.5 m dan ketinggian 0,5 m yang akan menghubungkan dengan masingmasing bak kontak. Disediakan juga sluice gate untuk menutup bukaan jika salah satu bak tidak beroperasi. Headloss yang terjadi pada struktur influen ditentukan berdasarkan persamaan : Z h L Q C d A g hl ; asumsi C d 0.61 Saat debit rata-rata : Z hl ( 0.011 m 014. m / det/ 0. 61 x 0.5 m x 0,5 m x x 9. 8 ) Saat kondisi peak : Z hl ( 014. m / det 0. 61 x 0.5 m x 0,5 m x x 9. 8 ) 0.05 m 5. Struktur Efluen Struktur efluen bak klorinasi terdiri dari proportional weir,, saluran efluen dan solid-flushing orifices. Dimensi saluran efluen direncanakan memiliki lebar 0,5 m, akan membawa aliran menuju waduk Saguling. Proportional weir saat peak : Q 0,14 m /det 5,05 cfs Asumsi Kedalaman air dalam bak kontak saat peak 1, m Ketinggian weir crest dari dasar bak 0,75 m h 1, m 0,75 m 0,45 m 1,48 ft V-59 Taufiq Ismail 15 00 066

Direncanakan tinggi dasar weir : a 0,06 m 0, ft Tinggi tenggorokan weir y 0.1 m 0.4 ft Lebar dasar pelat weir: 1 a Q 4.97a b h Pers 5.14 b Q 1 a.97a h 4 b 1,6 ft 0,5 m Sisa ruang di masing masing weir: (w b)/ ( m 0,5 m)/ 0,75 m y/a 0,1/0,06 y x/b 1 arc.tan 1 arc.tan 0,95 Pers 5.15 π a π maka x 0,95 x 0,5 m 0,15 m Perbedaan ketinggian weir crest muka air di saluran effluen direncanakan 0,1 m Solid-flushing orifices Disediakan buah orifice lingkaran dengan diameter 10 cm (4 inch) yang dilengkapi dengan gate valve untuk mengatur aliran. Ketika gate valve dibuka, maka pipa akan mengalirkan air dalam bak kontak ke dalam manhole dengan kecepatan tinggi yang mengakibatkan solid-solid yang mengendap pada bak kontak ikut mengalir keluar. Direncanakan panjang pipa 7 m Total penurunan head m Kecepatan aliran dalam pipa : V 0,54 0,6 Hf 0,55 xcxd x L 0,55 x 10 x (0,1) 0,6 x 7 0,54 6, m/s V-60 Taufiq Ismail 15 00 066

Q 6, x,14 x 0,5 x 0,1 0,05 m /s Pengurasan solid dilakukan kali dalam seminggu selama 5 menit. Solid akan masuk ke manhole yang akan dialirkan ke sumur pengumpul. Saluran effluen Debit maksimum yang masuk ke saluran effluen 0.14 m /detik Direncanakan saluran effluen berbentuk segi empat terbuat dari beton dengan koefisien kekasaran Manning (n) 0,01. Lebar saluran (b) 0, m dengan kemiringan (s) 0,08 Ac (cross section area) b.y R (jari-jari hidrolis) (b.y)/ (b + y) Q (debit) A V V (kecepatan) 1/n R / S 1/ Dengan mensubstitusikan persamaan-persamaan di atas diperoleh : Q 1 1 1 by 1 0,y y by S n b y + 0, 0,08 0,01 0, + y 0,y Q 6,5y 0, + y Dari persamaan tersebut dengan mensubstitusikan nilai Q 0,14 m /detik diperoleh kedalaman air dalam saluran 0,1 m Ditambah dengan free board 0,17 m maka kedalaman saluran 0, m e. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak klorinasi adalah seperti Tabel 5.0. Tabel 5.0. Rekapitulasi Dimensi Bak Klorinasi Parameter Besaran Satuan Jumlah bak unit Panjang tanki 1,8 m Lebar saluran m Kedalaman 1 m Free board 0.5 m V-61 Taufiq Ismail 15 00 066

V.. Pengolahan Lumpur V..1. Bak Distribusi Lumpur Bak distribusi lumpur berfungsi untuk mengumpulkan aliran lumpur Clarifier dan mengalirkannya sebagian ke tanki stabilisasi sebagai aliran resirkulasi dan sebagian lagi menuju gravity thickener sebagai lumpur yang dibuang. a. Data Perencanaan Debit : Qr + Qw 0,5 x 0,15 m /detik + 64 m /hari / 86400 0,08 m /detik Waktu detensi : 5 menit b. Perhitungan 1. Dimensi bak Volume bak saat Q maksimum : Vol 0,08 m /detik x 5 menit x 60 detik/menit 5 m Direncanakan dimensi tangki ( p x l ) 4 m x 5 m maka kedalaman air di bak distribusi (d maks ) : d maks 5 m / 0 m 1,5 m dengan free board 0,65 m maka ketinggian total bak 1,9 m. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa yang berasal dari clarifier dengan diameter 54 mm (10 inchi).. Stuktur Efluen Struktur efluen terdiri dari tiga pipa outlet, pipa berdiameter masing-masing 101,6 mm (4 inchi) menuju thickener dan pipa berdiameter 56 mm (14 inchi) menuju tanki stabilisasi. V-6 Taufiq Ismail 15 00 066

4. Pompa lumpur dan pompa resirkulasi Pompa lumpur berfungsi memompakan lumpur ke gravity thickener sebagai lumpur yang dibuang, sedangkan pompa resirkulasi berfungsi memompakan lumpur ke tanki stabilisasi sebagai aliran resirkulasi. - Pompa pembuangan lumpur Debit lumpur menuju gravity thickener 64 m /hari 0,45 m /menit Debit lumpur tiap gravity thickener 0,45/ 0,5 m /menit Disediakan unit centrifugal pump (1 cadangan) yang beroperasi kontinu dengan kapasitas 0,5 m /menit setiap pompa dilengkapi oleh flow meter untuk mengontrol debit lumpur - Pompa resirkulasi Debit lumpur menuju tanki stabilisasi 0,075 m /detik Disediakan unit centrifugal pump (1 cadangan) yang beroperasi kontinu dengan kapasitas 0,075 m /detik. Setiap pompa dilengkapi oleh flow meter. c. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak distribusi lumpur terdapat pada Tabel 5.1. Tabel 5.1. Rekapitulasi Dimensi Bak Distribusi Lumpur Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang 4 m Lebar 5 m Kedalaman 1,5 m Free board 0.65 m V... Gravity Thickener Thickener merupakan unit pengolahan lumpur untuk meningkatkan konsentrasi solid pada lumpur (pengentalan) melalui reduksi volume lumpur dengan mengurangi kandungan liquid pada lumpur. Lumpur yang berasal dari clarifier dan masuk ke gravity thickener akan mengalami pengendapan secara gravitasi kemudian mengalir keluar dari bagian V-6 Taufiq Ismail 15 00 066

bawah tanki yang kemudian akan mengalir menuju unit pengolahan lumpur selanjutnya. Supernatan yang dihasilkan akan diresirkulasikan kembali ke bak distribusi yang mengalirkannya kembali ke tanki kontak a. Kriteria Desain Kriteria desain gravity thickener terdapat pada Tabel 5.. Tabel 5.. Kriteria Desain Gravity Thickener Parameter Besaran Satuan Sumber Dry solid influen 0, 1,5 % Syed.R.Qasim Dry solid efluen,0 4,0 % Syed.R.Qasim Solid Loading 10-5 kg/m.hari Syed.R.Qasim Hidraulic loading 1,0 4,0 m /m.hari Syed.R.Qasim Solid capture 60-85 % Syed.R.Qasim TSS pada supernatan 00-1000 mg/l Syed.R.Qasim b. Data Perencanaan Debit lumpur 64 m /hari Massa solid rata-rata 4150 kg/hari Konsentrasi solid efluen 4 % Solid capture 80 % Specifik gravity 100 kg/m c. Perhitungan 1. Dimensi thickener Direncanakan akan menggunakan unit Thickener Dimensi thickener dihitung berdasarkan lumpur yang dibuang pada saat debit rata-rata. Tidak diperlukan kontrol pada saat debit lumpur maksimum karena jumlah lumpur rata-rata telah dinaikan dengan penambahan nilai debit aliran, BOD 5, dan TSS yang masuk ke tanki aerasi dari hasil perhitungan kesetimbangan massa sebesar 5 % - 10 % (Qasim, 1985) V-64 Taufiq Ismail 15 00 066

Luas permukaan thickener As jumlah lumpur solid loading Diameter thickener 4150 5 kg/hari 166 m kg/m hari D 166 m x 4 π 1,6 m. Solid Loading Saat debit rata-rata : SL jumlah lumpur As 4150/ kg/hari 166 m Saat kondisi peak (satu tanki tidak beroperasi) : 4150 kg/hari SL 166 m 5 kg/m hari (memenuhi) 1,5 kg/m hari (memenuhi). Beban hidrolis Saat debit rata-rata : HL debit lumpur As 64/ m /hari 166 m Saat kondisi peak (satu tanki tidak beroperasi) : 1,9 m /m hari (memenuhi) HL debit lumpur As 64 m /hari 166 m,9 m /m hari (memenuhi) 4. Kedalaman Thickener Kedalaman thickener terdiri dari zona air bersih, zona pengendapan, dan zona pengentalan. Direncanakan kedalaman zona air bersih 1 m dan kedalaman zona pengendapan 1.5 m Freeboard 0,6 m Waktu detensi lumpur di zona pengentalan direncanakan 1 hari. V-65 Taufiq Ismail 15 00 066

Solid content di bagian atas zona pengentalan : 4150 kg Sci 100 kg/m x 64 m Konsentrasi lumpur rata-rata Scr Sci + Sce 0,6 % 0,6 + 4, % Diasumsikan ketinggian zona pengentalan h m. Volume sludge blanket setiap thickener,14 x (1,6 m) /4 x h Jumlah solid dengan konsentrasi solid, % 166 h m 166 h m x 0,0 x 100 kg/m 894,4 h kg 4150 kg/ 075 kg Dengan waktu detensi 1 hari maka : 894,4h kg 075 kg 1 ; maka h 0,54 m Disediakan penambahan kedalaman zona pengentalan sebesar 17 % untuk menjaga terjadinya hal-hal seperti beban yang berkelanjutan atau kerusakan peralatan dan freeboard sebesar 0,5 m. Maka h 1.17 x 0,5 m 0,7 Kedalaman thickener 1 m + 1.5 m + 0,7 m +, m Kedalaman total thickener, m + 0,5 m,7 m Kedalaman thickener di bagian tengah : Dengan slope pada tangki direncanakan sebesar 17 cm/m maka total penurunan menuju bagian tengah thickener Penurunan total 17 cm/m x (1,6 m / ) /100 cm/m 1,1 m. Kedalaman bagian tengah thickener,7 + 1,1 4,8 m. 5.. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari center feed well. Lumpur yang berasal dari bak distribusi lumpur masuk ke thickener dengan pipa berdiameter 101, mm (4 inchi) melalui inlet well. V-66 Taufiq Ismail 15 00 066

6. Lumpur yang keluar dari Thickener Jumlah solid 0,8 x 4150 kg/hari 0 kg/hari Volume lumpur 0 kg/hari 100 kg/m x 0,04 81 m /hari 7. Supernatan yang dihasilkan Thickener Debit supernatan : 64 m /hari 81 m /hari 561m /hari Jumlah solid supernatan : 0, x 4150 kg/hari 80 kg/hari Konsentrasi TSS supernatan : 6 80 kg/hari x 10 mg/kg 561m /harix1000l/m 1480 mg/l Konsentrasi BOD 5 supernatan dengan rasio BOD 5 /TSS berdasarkan pada hasil perhitungan kesetimbangan massa : 0,6 x 1480 mg/l 9 g/m 8. Struktur Efluen Struktur efluen terdiri dari weir dengan V notch, saluran efluen, box efluen dan pipa outlet. Direncanakan lebar saluran efluen adalah 0,5 m maka panjang weir : π (D x 0,5) m.14 x (1,6 1) m 6,4 m V Notch memiliki sudut 90 0 dengan jarak antar pusat notch 0 cm. 6,4 m x 100 cm/m Maka jumlah notch yang diperlukan 11 notch 0 cm Dimensi V Notch terdapat pada Gambar 5.6. V-67 Taufiq Ismail 15 00 066

0 cm 10 cm 0 cm 0 cm Gambar 5.6. Dimensi V Notch Saluran Efluen Thickener Debit setiap notch (q) : - Saat Q rata-rata : 561 m /hari / tan ki q 0,0000 m /det 86400 x 11 notch - Saat kondisi peak (satu tanki tidak beroperasi) : 561 m /hari q 0,00006 m /det 86400 x 11 notch Head pada notch : Q 15 8 θ 5 / - Saat Q rata-rata : 0,0000 m /det 15 Cd g tan H Pers 5. 8 5 / x 0,584 x 9. 8 tan 90 H H 0,011 m Ketinggian weir crest, m 0,011 m,199 m - Saat kondisi peak: 0,00006 m /det 15 H 0,015 m Weir loading 8 90 5 / x 0,584 x 9. 8 tan H Saat Q rata-rata 561/ m 6,4 /hari m 7,7 m /m hari V-68 Taufiq Ismail 15 00 066

561 m /hari Saat peak (satu tanki tidak beroperasi) 6,4 m 15,4 m /m hari Saluran efluen memiliki lebar 0,5 m yang membawa aliran ke box efluen. Box efluen berukuran 0,5 m x 0,5 m. Ketinggian air di box effluen 0,6 m. Dasar saluran efluen berada 0, m di atas dasar efluen box maka tinggi muka air pada saluran efluen di titik keluar saluran (y ) 0,6 m 0, m 0, m Kedalaman saluran efluen : y 1 (q'l N) y + Pers 5.16 g b y y 0, m b 0,5 m N 1 Aliran air buangan terbagi ke setiap sisi saluran Debit yang melalui tiap sisi saluran efluen (sati tanki tidak beroperasi) 561m / det 0,00 m /detik 86400xsisi Panjang tiap sisi saluran efluen : 1 L x ( πx(1,6m 0,5) 0,5) m 18,8 m q Q panjang weir 0,00 m / det 0.00017 m /det. m 18,8m y 1 0, m) ( 0,00017 m / det x 18,8 m x 1) + 0, m 9. 8 m/ det x ( 0,5 m) x 0, m ( Direncanakan penambahan ketinggian 5 cm untuk menjaga terjadi free fall dan penambahan kedalaman 16 % akibat friction losses. Maka kedalaman total saluran efluen (0, m x 1,16) + 0.5 m 0,6 m Pipa outlet di box efluen berdiameter 10 mm (4 inchi) mengalirkan supernatant menuju bak distribusi supernatant dan pipa lumpur berdiameter 15 mm (6 inchi) menuju Sumur penampung lumpur. V-69 Taufiq Ismail 15 00 066

9. Pompa lumpur Pompa lumpur berfungsi memompakan lumpur dari gravity thickener ke sumur penampung lumpur Debit lumpur 81 m /hari 0,056 m /menit Debit lumpir masing-masing thickener 0.056m /menit/ 0.08 m /menit Disediakan unit centrifugal pump dengan debit konstan. Tiap pompa dilengkapi dengan pengatur waktu operasi pompa. Operasi pompa diatur selama 6 menit operasi dalam 10 menit Kapasitas pompa 10menitx0,08m 6menit / menit 0,56 m /menit Kedua pompa dihubungkan by pass, agar ketika salah satu pompa tidak beroperasi maka pompa yang satu dapat melayani kedua thickener. Pompa dilengkapi oleh flow meter untuk mengontrol debit lumpur dan dilengkapi oleh pengukur ketinggian air untuk menghemtikan operasi pompa jika ketinggian air pada tanki berada di bawah ketentuan yang telah didesain. d. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi gravity thickener adalah seperti Tabel 5.. Tabel 5..Rekapitulasi Dimensi Gravity Thickener Parameter Besaran Satuan Jumlah bak unit Luas permukaan 166 m Diameter 1,6 m Kedalaman bagian tengah 4,8 m Free board 0,6 m V... Sumur Penampung Lumpur Sumur peampung lumpur berfungsi untuk menampung lumpur dari thickener sebelum masuk unit belt filter press V-70 Taufiq Ismail 15 00 066

a. Data Perencanaan Debit lumpur 81 m /hari Waktu detensi,5 hari b. Perhitungan 1. Dimensi Volume sumur : Vol 81 m /hari x,5 hari 0 m Direncanakan diameter sumur 8 m dengan kedalaman 4 m free board 0,5 m Volume aktual sumur ¼ x,14 x 8 x 4,5 6 m. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa yang berasal dari thickener dengan diameter 15 mm (6 inchi).. Struktur Efluen Struktur efluen terdiri dari pipa berdiameter 15 mm (6 inchi) menuju tanki pengkondisian. 4. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi sumur penampung lumpur terdapat pada Tabel 5.4. Tabel 5.4. Rekapitulasi Dimensi Sumur Penampung Lumpur Parameter Besaran Satuan Jumlah sumur 1 unit Diameter 8 m Kedalaman 4 m free board 0,5 m V-71 Taufiq Ismail 15 00 066

V..4. Belt Filter Press Belt Filter Press merupakan unit pengolahan lumpur yang berperan dalam proses dewatering lumpur. Kelebihan dari belt filter press antara lain efluen lumpur memiliki solid content lebih tinggi (lebih kering), energi yang diperlukan lebih kecil, dan operasi yang kontinu. Proses dewatering menggunakan belt filter press terdiri dari tiga tahap dasar operasional yaitu : (1) Pengkondisian secara kimia, () Pengeringan kandungan air berlebih, dan () penekanan lumpur. Lumpur akan mengalami penekanan oleh sepasang belt ketika melewati belt tersebut. a. Kriteria Desain Kriteria desain Belt Filter Press terdapat pada Tabel 5.5. Tabel 5.5. Kriteria Desain Belt Filter Press Parameter Besaran Satuan Sumber Lebar Belt 0,5 -,5 m Metcalf&Eddy,1991 Sludge Loading 90-680 kg/m/jam Metcalf&Eddy,1991 Hidraulic Loading 1,6-6, L/m/detik Metcalf&Eddy,1991 b. Data Perencanaan Debit lumpur 81 m /hari Jumlah solid dalam lumpur 0 kg/hari Solid Capture 95 % Konsentrasi solid dalam lumpur efluen 0 % Specific gravity lumpur 1060 kg/m Konsentrasi BOD 5 dalam filtrat 1500 mg/l Solid Loading 450 kg/m/jam Waktu operasi : 8 jam / hari, 5 hari/minggu Kebutuhan air : 90 l/menit/m lebar belt Pengkondisian kimia : - Dosis kapur optimum 5 % - Polimer organik % V-7 Taufiq Ismail 15 00 066

c. Perhitungan 1. Dimensi Belt Filter Press Jumlah solid perminggu 0 kg/hari x 7 hari /minggu 540 kg/minggu Solid yang harus diolah tiap jam operasi 540kg / min ggu 564 kg/jam 5hari / min ggux8 jam / hari Total solid yang harus diolah tiap jam operasi Total solid sludge + kapur + polimer 564 + (0,05+0,0) x 564 604 kg/jam Lebar Belt 604kg / jam 1,4 m 450kg / m / jam Pada Tabel 5.6. terdapat tipe Belt Filter Press dengan spesifikasinya. Tabel 5.6. Spesifikasi Belt Filter Press Belt Filter Belt Dimensions (mm) Power Sludge Flow Press Type width Length Width Height kw (m³/jam) LS10B 06 T 700 00 1100 1800 0,7-6 LS10B 1 T 1100 00 1500 1800 0,55 4-10 LS10B 18 T 1600 00 000 1800 1,1 6-18 LS10B 4 T 100 00 500 1800 1,5 1-5 LS10B 0 T 600 00 000 1800, 18-5 Sumber : www. ekutuotanto.com Berdasarkan lebar belt yang diperlukan maka akan digunakan unit belt filter press tipe LS10B 18 T (1 unit stand by).. Dimensi Fasilitas penampung kapur Direncanakan ruang penampung dapat meyimpan kebutuhan kapur selama 0 hari. Ruang penampungan harus terhindar dari hujan supaya kantung-kantung tetap kering. V-7 Taufiq Ismail 15 00 066

Jumlah lumpur yang diolah dalam 0 hari 540 kg/minggu x 4, minggu/bulan 97600 kg/bulan Kebutuhan kapur (CaO) 1 bulan 97600 x 0,05 4880 kg/bulan Kebutuhan hidrat kapur (Ca(OH) ) 1 bulan Pengkondisian menggunakan hidrat kapur dengan tingkat kemurnian 90 % 4880kg / bulan 74( mol. Ca( OH ) ) x 7166 kg/bulan 0,9 56( mol. CaO) Jumlah kantung penyimpan hidrat kapur 7166kg/bulan/kg/kantung 1 kantung/bulan Disediakan ruang penampungan dengan kapasitas 15 buah kantung penyimpan hidrat kapur. Volume bak pelarut kapur Kapasitas bak pelarut kapur harus dapat menampung kebutuhan kapur dalam 1 hari 564kg / jamx8 jam / harix0,05x74 15 kantung/hari 0,9x56xkg / kantung Disediakan 1 buah bak pelarut kapur dengan volume yang dapat menampung 15 kantung. Densitas hidrat kapur 481 kg/m 15kantungxkg / kantung 481kg / m 0,7 m Direncanakan bak pelarut kapur berdiameter 1 m dengan kedalaman ditambah freeboard 1.1 m. Volume bak pelarut kapur aktual 1 x.14x1 1. 1 4 x 0.86 m Volume hooper kapur Dari bak pelarut kapur, larutan kapur dipompakan ke hooper kapur untuk diencerkan sehingga memiliki konsentrasi 10 %. Kebutuhan larutan kapur dalam 1 hari 564 kg/jam x 8jam x 0,05 5,6 kg V-74 Taufiq Ismail 15 00 066

5,6kg Volume larutan kapur (10%), m 0,1x 1000kg / m Direncanakan akan dibuat unit hooper kapur dengan diameter 1m dan kedalaman total 1,9 m. Desain hooper kapur dapat dilihat pada Gambar 5.7 berikut: Gambar 5.7. Hooper Kapur Volume aktual masing-masing hooper kapur 1 1 1 x.14x1 x1.6 + x x.14x1 x0. 1, m 4 4. Dimensi Fasilitas Penampung Polyelectrolite Polyelectrolite yang diperlukan setiap hari 564 kg/jam x 8jam/hari x 0,0 90, kg/hari Polyelectrolite yang diperlukan setiap bulan 90, kg/hari x 5 hari/minggu x 4, minggu/bulan 1955 kg/bulan V-75 Taufiq Ismail 15 00 066

Volume Hooper Polyelectrolite Disediakan dua buah hooper polimer. 90,kg / hari bakx0,05x1000kg / m 0,9 m Direncanakan akan dibangun unit hooper polimer dengan diameter 1, m dan kedalaman ditambah freeboard 1,1 m. Volume hooper polimer aktual 1 x,14x1, 1,1 4 x 1,4 m 4. Dimensi tanki pengkondisian dan pompa lumpur Total lumpur yang masuk ke tanki pengkondisian/hari operasi 81m / harix7hari / min ggu 11,4 m /hari 5hari / min ggu Debit lumpur/jam ( sumur penampung lumpur tanki pengkondisian) 11,4m / hari 8 jam / hari 14, m /jam Dimensi tanki pengkondisian Direncanakan waktu detensi 10 menit Volume tanki 14, m /jam x 10 menit / 60 menit/jam,7 m Direncanakan permukaan tanki berdimensi m x m,7m Kedalaman lumpur 4m 0,6 m Kedalaman tanki ditambah free board 0, m 0,8 m Debit pompa (tanki pengkondisian belt filter press) - Debit larutan kapur (10%) 564kg / jamx8 jam / harix0,05, m /hari 0,1x 1000kg / m - Debit larutan polyelectrolite (5%) 564kg / jamx8 jam / harix0,0 0,05x1000kg / m 1,9 m /hari V-76 Taufiq Ismail 15 00 066

- Debit pompa (11,4 +, + 1,9) m 8 jam / hari / hari 15 m /jam Disediakan unit centrifugal pump (1 cadangan) dengan kapasitas 15 m /jam yang akan memompakan lumpur. Setiap pompa dilengkapi oleh flow meter untuk mengontrol debit lumpur 5. Karakteristik Sludge Cake Jumlah lumpur efluen (0,95 x 564 kg/jam x 8 jam/hari) + (0,05 x 564 kg/jam x 8 jam/hari x 0,75) + (0,0 x 564 kg/jam x 8 jam/hari x 0,75) 454 kg/hari Volume lumpur efluen 454 kg/hari 1060 kg/m x 0, 15 m /hari 6. Karakteristik Filtrat Debit filtrat : 81 m /hari 15 m /hari 66 m /hari Jumlah solid pada filtrat : (0,05 x 564 kg/jam x 8 jam/hari) + (0,05 x 564 kg/jam x 8 jam/hari x 0,5) + (0,0 x 564 kg/jam x 8 jam/hari x 0,5) 05 kg/hari Konsentrasi TSS pada filtrat: 05 kg/hari x 1000 g/kg 461 g/m 66 m /hari Konsentrasi BOD 5 pada filtrat : 1500 g/m x 66 m / 1000 g/kg 99 kg/hari V-77 Taufiq Ismail 15 00 066

7. Bak Pengumpul Filtrat dan Pompa filtrat Filtrat dialirkan dari belt filter press menuju bak pengumpul filtrat dengan pipa berdiameter inch (50,8 mm). Debit filtrat yang masuk ke bak pengunpul filtrat 66 m /hari 66 m / 8 jam (operasi belt filter press) 8,5 m /jam Direncanakan waktu detensi 0 menit Volume 8,5m / jamx0menit 60menit / jam 4,15 m Dimensi bak pengumpul filtrat direncanakan p x l m x m Kedalaman air di bak 4,15 m / ( x ) m 1 m Kedalaman total bak ditambah freeboard 0, m 1, m Pompa direncanakan beroperasi selama 8 jam/hari (5 hari/minggu) sesuai dengan operasi belt filter press. Disediakan buah centrifugal pump (1 cadangan) dengan kapasitas 8,5 m /jam (0,175 m /menit) yang akan memompakan filtrat menuju bak distribusi supernatan. 8. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi belt filter press adalah seperti Tabel 5.7. Tabel 5.7. Rekapitulasi Dimensi Belt Filter Press Parameter Besaran Satuan Jumlah belt filter press unit Lebar belt m Volume hooper kapur 0,4 m Volume bak polyelectrolite 0,15 m Volume tanki pengkondisian,5 m Volume bak pengumpul filtrat 4,15 m V-78 Taufiq Ismail 15 00 066

V..5. Bak Distribusi Supernatan Bak distribusi supernatan berfungsi untuk mengumpulkan supernatan yang berasal dari thickener dan filtrat yang berasal dari belt filter press. Aliran supernatan ini kemudian dialirkan menuju bak distribusi Air Buangan I. a. Data Perencanaan Debit Supernatan : dari thickener 561 m /hari,75 m /jam dari belt filter press 8,5 m /jam total 1,65 m /jam Waktu detensi : 10 menit b. Perhitungan 1. Dimensi Bak Volume bak: V 1,65 m /jam x 10menit 60 menit/jam 5, m Direncanakan dimensi tangki ( p x l ) m x m maka kedalaman air di bak distribusi (d maks ) : d maks 5, m / 6 m 0,9 m dengan free board 0. m maka ketinggian total bak 1,1 m. Struktur Influen Struktur influen terdiri dari pipa aliran supernatan yang berasal dari thickener dengan diameter 101,6 mm (4 inchi) dan pipa aliran filtrat dari bak pengumpul filtrat dengan diameter 50,8 mm ( inchi).. Stuktur Efluen dan Pompa Supernatan Struktur efluen terdiri dari pipa outlet dengan diameter 10 mm (4 inchi) yang akan membawa aliran menuju bak distribusi AB I. Debit Supernatan 1,65 m /jam 0,5 m /menit Disediakan unit centifugal pump dengan kapasitas 0,5 m /menit (1 cadangan) yang akan memompakan filtrat menuju bak distribusi supernatan V-79 Taufiq Ismail 15 00 066

4. Rekapitulasi Rekapitulasi dimensi bak distribusi supernatan terdapat pada Tabel 5.8. Tabel 5.8. Rekapitulasi Dimensi Bak Distribusi Supernatan Parameter Besaran Satuan Jumlah bak 1 unit Panjang m Lebar m Kedalaman 0,9 m Free board 0, m V-80 Taufiq Ismail 15 00 066