evaluasi bangunan ipal sesuai kriteria desain
Post on 26-Oct-2015
196 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1. Bak Pengumpul (Collector Tank)
a. Diketahui:
Dimensi sumur pengumpul :
panjang = 1,95 m
Lebar = 2,25 m
Kedalaman (h) = 2,4 m ( kedalaman muka air pada saat pompa secara otomatis
menyedot limbah ke bak netralisasi)
Debit rata rata pada Bulan Juli dan Agustus 2013 = 37, 905 m3/hari = 6,31 m3/
jam (running 6 jam dalam sehari) = 1,75 10 -3 m3/ sekon
b. Kriteria Desain :
Waktu Detensi = >30 menit, tujuannya agar iaktivasi dari virus virus yang
mungkin masih aktif (aaknasional.files.wordpress.com)
c. Perhitungan
Volume = A(luas sumur pengumpul) x h
A sumur pengumpul = p x l
= 1,95m x 2,25 m = 4,3875 m2
Volume = A (luas sumur pengumpul) x h
= 4,3875 m2 x 2,4 m = 10,53 m3
=100 , 28 menit
(kriteria desain >30 menit, memenuhi)
Suplai Oksigen oleh Aerator
Bak Kolektor menggunakan aerator untuk membantu proses ekualisasi dari berbagai
air limbah yang berbeda konsentrasi maupun kuantitas yang masuk ke bak kolektor. Dengan
daya aerator yang terpusat di kompressor 0,3075 kW (1 buah aerator) dan asumsi bahwa
surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh, dioperasikan selama 24 jam, maka didapat :
1,5 kg O2 /Kwh x 0,3075 kW x 24 jam = 11,07 kgO2
Untuk bak pengumpul dengan volume 15,35 m3, maka suplai oksigennya adalah 11,07 kgO2.
1
td ( waktu detensi)=VQ
=10,53m3
0,00175 m3 / detik=6017 , 14det ik
Perhitungan Pompa
Menghitung Head Pompa
Diameter pipa inlet dan outlet pada pompa 1,5 inchi (3.81 cm=3.81 10-2m)
Cek kecepatan :
V=QA
V= Q
1/4 π D2
V=0,00175 m 3/detik
1/ 4 π (3,8110−2)2
V=1,53m
detik (0,6-3 m/detik)
Kehilangan Tekanan
Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )
1,85
× L
=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 ,81. 10−2 m )2,63 )
1, 85
×6m
= 0,57 m
Hminor dihitung berdasarkan headloss pada belokan 90° (ada 1). Nilai k sebesar 0,4.
Hminor = 1 x (k v2
2 g)
= 1 x(0,4
(0 ,875 m /s )2
2×9 ,81m / s2 )
= 0,017 m
Hf = Hmayor + Hminor
= 0,57 m + 0,017 m
= 0,587 m
Hs = beda tinggi + kedalaman collector tank
= 0 m + 3,5 m
= 3,5 m
2
Hv = V2
2 g
= ( (1 ,53 m /s )2
2×9 , 81 m /s2)= 0,11 m
H total = Hf + Hs + Hv
= 0,587 m + 3,5 m + 0,11 m
= 4,2 m
Menghitung efisiensi pompa berdasarkan data di lapangan
WHP (Water Horse Power )= ρ x Q x H75
=998 ,2 kg/m3×0 , 001 75m3/ s×4,2 m75
= 0,0979 Hp
BHP (Break Horse Power) = 1,5 kW
1 kW = 1,3428 Hp
BHP = 2,0142 Hp
efisiensi=WHPBHP
×100 %=0 ,0969 Hp2,0142 Hp
×100 %
= 4,8 %
2. Netralisasi
a. Diketahui:
Panjang = 1,95m
Lebar = 2,9 m
Tinggi = 1,3 m ( kedalaman muka air pada saat pompa secara manual dialirkan ke
bak aerasi)
Volume (V) = 1,95 x 2,9 x 1,3 = 7,35 m3
Debit rata rata pada Bulan Juli dan Agustus 2013 = 37, 905 m3/hari = 6,31 m3/
jam (running 6 jam dalam sehari) = 1,75 10 -3 m3/ sekon
Debit inlet bak netralisasi = debit inlet netralisasi
= 6,31 m3/jam
Debit outlet bak netralisasi = 6,31 m3/jam
3
V=QA
=6,31 m3 /jam(1 , 95× 2,9 )m2
= 1,1 m/jam =3× 10-4 m/s
td=VQ
=7,35m3
1,75x 10 -3 m3 / detik= 4200 detik
= 70 menit (tidak sesuai dengan kriteria desain (5-30 menit))
Rekomendasi Desain
Untuk menghitung volume digunakan perhitungan td( 5-30 menit, diambil 30
menit atau td=1800 detik)
td=VQ
1800 = V
1,75 10 -3
V = 3,15 m3
Suplai Oksigen oleh Aerator
Bak Netralisasi menggunakan aerator untuk membantu proses pencampuran
oleh senyawa kimia. Dengan daya aerator yang terpusat di kompressor 0,615 kW (2
buah aerator) dan asumsi bahwa surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh,
dioperasikan selama 24 jam, maka didapat :
1,5 kg O2 /Kwh x 0,615 kW x 24 jam = 22,14 kgO2
Untuk bak Netralisasi dengan volume 19,79 m3, maka suplai oksigennya adalah 22,14
kgO2.
Perhitungan Pompa
Menghitung Head Pompa
Diameter pipa inlet dan outlet pada pompa 1,5 inchi (3.81 cm=3.81 10-2m)
Cek kecepatan :
V=QA
V= Q
1/4 π D2
V=0,00175 m 3/detik
1/ 4 π (3,8110−2)2
4
V=1,53m
detik (0,6-3 m/detik)
Kehilangan Tekanan
Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )
1,85
× L
=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )
1,85
×4m
= 0,38 m
Hminor = 1 x (k v2
2 g)
Perlengkapan Jumlah k Headlossbelokan 90° 1 0,4 0,0156sambungan 2 0,01 7,8 10-4
Total 0,01638
Hf = Hmayor + Hminor
= 0,38 m + 0,01638 m
= 0,396 m
Hs = beda tinggi + kedalaman bak netralisasi
= 0 m + 3,5 m
= 3,5 m
Hv = V2
2 g
= ( (1 ,53m /s )2
2×9 , 81m /s2 )= 0,11 m
H total = Hf + Hs + Hv
= 0,396 m + 3,5 m + 0,11 m
= 4,00 m
Menghitung efisiensi pompa berdasarkan data di lapangan
WHP (Water Horse Power )= ρ x Q x H75
5
=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×4,0 m75
= 0,09 Hp
BHP (Break Horse Power) = 1,5 kW
1 kW = 1,3428 Hp
BHP = 2,0142 Hp
efisiensi=WHPBHP
×100 %= 0 ,09 Hp2,0142 Hp
×100 %
= 4,63 %
3. Bak Aerasi
a. Diketahui
Panjang = 3,5 m
Lebar = 6,8 m
Tinggi = 3,5 m
Volume (Vtotal) = 3,5 x 6,8 x 3,5 = 83,3m3
Volume tiap bak = 1,75 x 6,8 x 3,5 = 41,65 m3
Debit digunakan pada tanggal 31 Agustus 2013, Debit Pengolahan : 23 m3/hari :
24 jam (aerasi running 24 jam sehari) = 3,833 m3/ jam
Terdapat 2 kompartemen, sehingga debit yang masuk tiap kompartemen :
3,832
m3 / jam=1 , 915 m3 / jam
Bak 1, nilai BODin = 132 mg/l, BODout = 117,6 mg/l
Bak 2 nilai BODin = 117,6 mg/l, BODout = 103,2 mg/l
Angka koefisien berupa : (Metcalf&Eddy, 2003)
- kd = 0,06/hari
- y = 0,6
- faktor konversi BOD5 ke BODL, ƒ = 0,67
- VSS/TSS = 0,8
b. Perhitungan
Bak 1
- BOD influent (S0) = 132 mg/l
- BOD effluent (S) = 117,6 mg/l
- SV 30 = 0,05 ml/L (hampir tidak ada endapan lumpur)
6
- MLSS di bak aerasi = 49 mg/L
- MVLSS di bak aerasi = 39,2 mg/L
- TSS effluent = 45,5 mg/L
- Debit = 3,833 m3/jam
Td =
VQ
=41 ,65 m3
3 , 833 m3 / jam
= 10,86 jam
Volumetric BOD Loading (beban BOD) =
So×QV
=
132 gr /m3×3,833 m3 / jam41,65 m 3
= 12,14 gr BOD/m3.jam
= 0,29 kg BOD/m3.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,45 – 3 kg BOD/m3.hari)
SVI = 1000 mg/g x
SV 30 MLSS
= 1000 x
0,05 ml/L 49 mg/L
= 1,02 ml/g
( < 150, tidak terjadi bulking sludge )
MLVSSMLSS =
39,2mg/l49 mg/l
= 0,8
Rasio BOD : N : P = 100 :5 : 1
BOD: N:P = 0,29 kg/m3 hari : 5% BOD : 1% BOD
N : 5
100x 0,29 kg/m 3hari=0,0145 kg /hari
P : 1
100x 0,29 kg/m 3 hari=0,0029 kg /hari
Kandungan N dalam urea = 46%
Kebutuhan urea = 46% x 0,0145 kg /hari = 6,67 10-3 kg/ m3hari
Kandungan P dalam TSP = 30%
Kebutuhan TSP = 30% x 0,0029 kg /hari = 8,7 10-4 kg/ m3hari
7
f/m ratio =
Q . SoV . X
=
3,833 m3 / jam×132 mgBOD / L41,65 m 3×39 , 2 mgMVLSS / L
= 0,3 mg BOD/mg MLVSS.jam
= 7,4 gBOD/gMLVSS.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,2 – 0,6)
Solids retention time (SRT)
θ= VxX(QexXe)+(QwxXr )
θ= 83,3 m3 x 36,4 mg / L(23 m3/harix 33,6 mg / L)+(0 x0)
=3,92 hari
Dimana (Data Primer, 2013):
V = Volume aerasi = 83,3 m3
X = MLVSS di aerasi = 36,4 mg/L
Qwr = Debit yang dibuang (WAS) = 0 m3/hari (tidak ada resirkulasi)
Xr = MLVSS resirkulasi = 0 mg/L(tidak ada resirkulasi)
Qe = Debit effluent secondary clarifier
= 23 m3/hari
Xe = VSS effluent secondary clarifier I = 33,6 mg/L
Lumpur yang dihasilkan
PX,VSS = Yobs x Q x (So – S) x (1 kg/103 g)
PX,VSS = 0,2 x 23 m3/hari x (132 mg/L – 117,6 mg/L) x (1 kg/103 g)
PX,VSS = 0,066 kg/hari
Kebutuhan suplai oksigen
Ro=Q(So−S)1000 g /kg
−1,42 Px
8
Ro=23(132−117,6)
1000 g/kg−1,42(0,066
kghari
)
Ro=0,23 kg/hari
Bak 2
- BOD influent (S0) = 117,6 mg/l
- BOD effluent (S) = 103,2 mg/l
- SV 30 = 0,02 ml/L (hampir tidak ada endapan lumpur)
- MLSS di bak aerasi = 45,5 mg/L
- MVLSS di bak aerasi = 36,4 mg/L
- TSS effluent = 45,5 mg/L
- Debit = 3,833 m3/jam
Td =
VQ
=41 ,65 m3
3 , 833 m3 / jam
= 10,86 jam
Volumetric BOD Loading (beban BOD) =
So×QV
=
117 ,6 gr /m3×3,833 m3/ jam41,65 m 3
= 10,82 gr BOD/m3.jam
= 0,25 kg BOD/m3.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,45 – 3 kg
BOD/m3.hari)
SVI = 1000 mg/g x
SV 30 MLSS
= 1000 x
0,02 ml/L 45,5 mg/L
= 0,43 ml/g
( < 150, tidak terjadi bulking sludge )
MLVSSMLSS =
36,4mg/l45,5 mg/l
= 0,8
Rasio BOD : N : P = 100 :5 : 1
BOD: N:P = 0,25 kg/m3 hari : 5% BOD : 1% BOD
9
N : 5
100x 0,25 kg/m 3 hari=0,0125 kg /hari
P : 1
100x 0,25 kg/m 3hari=0,0025 kg /hari
Kandungan N dalam urea = 46%
Kebutuhan urea = 46% x 0,0125 kg /hari = 5,75 10-4 kg/ m3hari
Kandungan P dalam TSP = 30%
Kebutuhan TSP = 30% x 0,0025 kg /hari = 7,5 10-4 kg/ m3hari
f/m ratio =
Q . SoV . X
=
3,833 m3 / jam×117 , 6mgBOD / L41,65 m 3×36 ,4 mgMVLSS / L
= 0,29 mg BOD/mg MLVSS.jam
= 6,96 gBOD/gMLSS.hari (tidak memenuhi kriteria desain 0,2 – 0,6)
Solids retention time (SRT)
θ= VxX(QexXe)+(QwxXr )
θ= 83,3 m3 x 36,4 mg / L(23 m3/harix 33,6 mg / L)+(0 x0)
=3,92 hari
Dimana (Data Primer, 2013):
V = Volume aerasi = 83,3 m3
X = MLVSS di aerasi = 36,4 mg/L
Qwr = Debit yang dibuang (WAS) = 0 m3/hari (tidak ada resirkulasi)
Xr = MLVSS resirkulasi = 0 mg/L(tidak ada resirkulasi)
Qe = Debit effluent secondary clarifier
= 23 m3/hari
Xe = VSS effluent secondary clarifier I = 33,6 mg/L
Lumpur yang dihasilkan
10
PX,VSS = Yobs x Q x (So – S) x (1 kg/103 g)
PX,VSS = 0,2 x 23 m3/hari x (117,6 mg/L – 103,2 mg/L) x (1 kg/103 g)
PX,VSS = 0,066 kg/hari
Kebutuhan suplai oksigen
Ro=Q(So−S)1000 g /kg
−1,42 Px
Ro=23(117,6−103,2)
1000 g/kg−1,42(0,066
kghari
)
Ro=0,23 kg/hari
Kuantitas solid yang dihasilkan :
- Konstanta Yield Observe (Yobs)
Yobs=
Y(1+kd .θc )
Yobs=
0,6 mg VSS/mg BOD5
(1+0,06/hari ×3 , 92 hari )
= 0,48 mg/mg
Dimana (Shun Dar Lin, 2007) :
Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5
kd = 0,06/hari
- Penambahan massa MLVSS
Px (MLVSS) =
Yobs . Q . (So−S )1000 g/kg
=
0 ,48 mg/mg ×23 m3 /hari×(132mg/L−117 ,6 mg/L)1000 g/kg
= 0,15 kg/hari
- Penambahan massa MLSS
11
Px (MLSS) =
Px ( MLVSS)0 , 64
=
0,15 kg/hari0 ,64
= 0,24 kg/hari
Kebutuhan O2 berdasarkan BODultimate
- Massa BODu dari air limbah yang masuk dan diubah dalam proses, dimana BOD5 =
0,68 BODU
=
Q (So-S)0 , 68
=
23m3 /hari ×(132 - 117,6)mg/L×10-3
0 ,68
= 0,48 kg/hari
- Kebutuhan O2 teoritis
= BODU – (1,42 . Px (MLVSS) )
= 0,48 kg/hari - (1,42 x 0,24 kg/hari)
= 0,13 kg/hari
Kebutuhan O2 standar pada kondisi lapangan (SOR)
SOR kg/hari = N
[ (C'sw×β×Fa−C )/C sw ](1 ,24 )T −20 α, dimana
N = kebutuhan oksigen teoritis (kg/hari)
C = 1,5 mg/liter
C’sw = kelarutan O2 pada suhu lapangan, 30ºC = 7,63 mg/l
Csw = kelarutan O2 pada keadaan standar, 9,15 mg/liter
α = factor koreksi transfer O2 biasanya 0,8-0,9
β = factor tegangan permukaan salinitas, biasanya 0,9 untuk air limbah
12
Fa = factor koreksi ketinggian = 0,99
SOR kg/hari =0,13 kg/hari
[ (7 ,63 mg / l×0,9×0 , 99−1,5mg / l ) /9 ,15 mg / l ](1 ,24 )30−20×0,9
= 0,02 kg/hari
Suplai Oksigen oleh Aerator
Bak aerasi menggunakan aerator. Dengan daya aerator 2,46 kW (8 buah aerator)
dan asumsi bahwa surface aerator menghasilkan 1,5 kg O2 /Kwh, dioperasikan selama 24 jam,
maka didapat :
1,5 kg O2 /Kwh x 2,46 kW x 24 jam = 88,56 kgO2
Untuk bak aerasi dengan volume 83,3 m3, maka suplai oksigennya adalah 109,2
mg/L.
Perhitungan Pompa
Menghitung Head Pompa
Diameter pipa inlet dan outlet pada pompa 1,5 inchi (3.81 cm=3.81 10-2m)
Cek kecepatan :
V=QA
V= Q
1/4 π D2
V=0,00175 m 3/detik
1/ 4π (3,8110−2)2
V=1,53m
detik (0,6-3 m/detik)
Kehilangan Tekanan
Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )
1,85
× L
=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )
1,85
×4m
= 0,38 m
13
Hminor dihitung berdasarkan headloss pada belokan 90° (ada 1). Nilai k sebesar 0,4.
Hminor = 1 x (k v2
2 g)
= 1 x(0,4
(1 , 53 m/ s )2
2×9 , 81m / s2 )
= 0,04 m
Hf = Hmayor + Hminor
= 0,38 m + 0,04 m
= 0,42 m
Hs = beda tinggi + kedalaman bak aerasi
= 0 m + 4 m
= 4 m
Hv = V2
2 g
= ( (1 ,53 m /s )2
2×9 , 81 m /s2)= 0,11 m
H total = Hf + Hs + Hv
= 0,42 m + 4 m + 0,11 m
= 4,53 m
Menghitung efisiensi pompa berdasarkan data di lapangan
WHP (Water Horse Power )= ρ x Q x H75
=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×4 ,53 m75
= 0,1 Hp
BHP (Break Horse Power) = 1,5 kW
1 kW = 1,3428 Hp
BHP = 2,0142 Hp
efisiensi=WHPBHP
×100 %= 0 ,1 Hp2,0142 Hp
×100 %
14
= 5,2 %
4. Sedimentasi I (Primary Clarifier)
Perhitungan Primary Clarifier untuk mengetahui kinerja Primary Clarifier
dibandingkan dengan kriteria desainnya, yaitu :
a. Diketahui :
Panjang : 1,8 meter
Lebar : 1,45 meter
Kedalaman (H): 3,1 meter
Data Pengamatan pada tanggal 31 Agustus 2013
Debit Pengolahan : 23 m3/hari : 6 jam (hanya running 6 jam sehari) = 3,833
m3/ jam
COD inlet Sedimentasi I : 152,4 mg/L : 152,4 g/m3
Perhitungan :
(i) Luas permukaan (A) = Panjang x Lebar
= 1,8 m x 1,45 m
= 2,61 m2
(ii) Volume (V) = A x H
= 2,61 m2 x 3,1 m
= 8 m3
(iii) Overflow rate (Vo) =
QAPERMUKAAN
=
3,833 m3 / jam2,61 m2
= 1 ,46 m3 /m2 . jam = 4,05 x 10-4 m/det
(iv) Waktu tinggal (td) =
VQ
= 8m2
3 , 833 m3 / jam
= 2,11 jam
Menurut Tchobanoglous, 2003 kriteria desain untuk waktu tinggal
yaitu antara 1,5 jam – 2,5 jam, jadi masih memenuhi.
(v) R =
LHP+2 H
15
Dimana :
R = Jari-jari hidrolis
L = Lebar
H = Kedalaman
P = Panjang
Jadi,
R =
1 , 45 x3,11,8+2(3,1)
=0 , 56 m
(vi) Kecepatan horizontal (Vh) =
Q2 ( P+L) . H
=
3,833 m3 / jam2(1,8+1 , 45)×3,1 m2
= 0 ,19 m3/m2 . jam
= 5,31 x 10-5 m/detik
(< Vo = 1,61 x 10-4, mengendap)
(vii) NFR =
Vh2
g . R
=
(5,31×10-5m /det )2
9 ,81m /det2×0 , 56m
= 5,1 x 10-10
(viii) NRE =
Vo× Rυ
=
1,61×10-4 m /det×0 , 56 m0,8×10−6 m2 /det
= 112,7
Dimana υ pada suhu 30ºC = 0,8 x 10-6 m2/det (Tchobanoglous, 2003)
(ix) Produksi lumpur yang dihasilkan
Kriteria desain dan asumsi (Tchobanoglous. et.al, 2003):
fd = 0,15 g VSS yang mengendap/ g VSS hasil biomassa
COD/ TSS = 1,8 g COD/ g TSS
COD total = 152,4 g/m3
16
COD terlarut = COD total× 0,8
= 152,4 g
m3×0,8
= 121,92 g/m3
Menghitung konsentrasi TSS yang tidak terdegradasi:
COD tidak terlarut sebagai TSS = (152,4 – 121,92) g/m3
= 30,48 g/m3
Menghitung COD tidak terlarut dengan menggunakan 1,8 g COD/ g TSS:
COD tidak terlarut sebagai TSS = 30,48
g
m3
1,8
= 16,93 g/m3TSS
Fraksi degradable dari TSS = 0,8
Nondegradable dari TSS = 0,2 (16,93 g/m3)
= 3,38 g/m3 TSS
So – S = COD degradasi
= influen COD – nondegradasi TSS COD
= 152,4 g COD/m3 – (3,38 g/m3 TSS x 1,8)
= 146,316 g/m3
Kriteria desain dan asumsi diambil dari Tabel 2.7 dalam Bab II:
Y = 0,08 g VSS/ g COD
Kd = 0,03 g/ g.hari
Karena kolam tidak ada resirkulasi, maka:
SRT = HRT = 2,11 jam = 0,08 hari
PX,TSS =
Q . Y (So−S)
[1+( Kd ) SRT ×0.85 ]+
f d ( Kd ) Q .Y ( S0−S ) SRT
[1+( K d ) SRT × 0.85 ]+Q(nondegradableTSS)
=
23m3
hari× 0,08
g VSSg COD
(146,316 ) gm3
[(1+(0,03g VSS
gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+
0,15g VSSg VSS (0,03
g VSSg VSS . hari )23
m3
h ari× 0,08
g VSSg COD
× (146,314 ) gm3 ×0,08 hari
[(1+(0,03g VSS
gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+23
m3
h ari×3,38
gm3 TSS
= (268,617 + 1,13 + 56,35) g/hari
= 326,097 g/hari = 0,32 kg/hari
17
Berat lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:
= 0,32kg
h ari×365 h ari
= 118,99 kg
Specific Gravity Lumpur = 1,02 kg/dm3 = 1020 kg/m3
Volume lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:
= 118,99kg
1020kg
m3
= 0,11 m3
Perhitungan Pompa
Menghitung Head Pompa
Diameter pipa inlet dan outlet pada pompa 1,5 inchi (3.81 cm=3.81 10-2m)
Cek kecepatan :
V=QA
V= Q
1/4 π D2
V=0,00175 m 3/detik
1/ 4π (3,8110−2)2
V=1,53m
detik (0,6-3 m/detik)
Kehilangan Tekanan
Hmayor=( Q0,2785 ×C × D2,63 )
1,85
× L
=( 0 ,00175 m3 /s0 , 2785×120×(3 , 81. 10−2 m )2,63 )
1,85
×4m
= 0,38 m
Hminor = (k v2
2 g)
Perlengkapan Jumlah k Headlossbelokan 90° 3 0,4 0,0468
18
sambungan 2 0,01 7,8 10-4
Total 0,04758
Hf = Hmayor + Hminor
= 0,38 m + 0,04758 m
= 0,427 m
Hs = beda tinggi + kedalaman bak sedimentasi 1
= 1,5 m + 3,1 m
= 4,6 m
Hv = V2
2 g
=
= 0,11 m
H total = Hf + Hs + Hv
= 0,427 m + 4,6 m + 0,11 m
= 5,13 m
Menghitung efisiensi pompa berdasarkan data di lapangan
WHP (Water Horse Po wer )= ρ xQ x H75
=998 ,2 kg/m3×0 , 00175 m3/ s×5,13m75
= 0,119 Hp
BHP (Break Horse Power) = 0,75 kW
1 kW = 1,3428 Hp
BHP = 1,0071 Hp
efisiensi=WHPBHP
×100 %= 0 ,119 Hp1,0171 Hp
×100 %
= 11,8 %
5. Sedimentasi II (Secondary Clarifier)
Perhitungan Primary Clarifier untuk mengetahui kinerja Primary Clarifier
dibandingkan dengan kriteria desainnya, yaitu :
a. Diketahui :
Panjang : 1,8 meter
19
2
2
/81,92
)/53,1(
sm
sm
Lebar : 1,45 meter
Kedalaman (H) : 3,1 meter
Data Pengamatan pada tanggal 31 Agustus 2013
Debit Pengolahan : 23 m3/hari : 6 jam (hanya running 6 jam sehari) = 3,833
m3/ jam
COD inlet Sedimentasi II : 131,85 mg/L : 131,85 g/m3
b. Perhitungan :
(x) Luas permukaan (A) = Panjang x Lebar
= 1,8 m x 1,45 m
= 2,61 m2
(xi) Volume (V) = A x H
= 2,61 m2 x 3,1 m
= 8 m3
(xii) Overflow rate (Vo) =
QAPERMUKAAN
=
3,833 m3 / jam2,61 m2
= 1 ,46 m3 /m2 . jam = 4,05 x 10-4 m/det
(xiii) Waktu tinggal (td) =
VQ
= 8m2
3 , 833 m3 / jam
= 2,11 jam
Menurut Tchobanoglous, 2003 kriteria desain untuk waktu tinggal
yaitu antara 1,5 jam – 2,5 jam, jadi masih memenuhi.
(xiv) R =
LHP+2 H
Dimana :
R = Jari-jari hidrolis
L = Lebar
H = Kedalaman
P = Panjang
Jadi,
20
R =
1 , 45 x3,11,8+2(3,1)
=0 , 56 m
(xv) Kecepatan horizontal (Vh) =
Q2 ( P+L) . H
=
3,833 m3 / jam2(1,8+1 , 45)×3,1 m2
= 0 ,19 m3/m2 . jam
= 5,31 x 10-5 m/detik
(< Vo = 1,61 x 10-4, mengendap)
(xvi) NFR =
Vh2
g . R
=
(5,31×10-5m /det )2
9 ,81m /det2×0 , 56m
= 5,1 x 10-10
(xvii) NRE =
Vo× Rυ
=
1,61×10-4 m /det×0 , 56 m0,8×10−6 m2 /det
= 112,7
Dimana υ pada suhu 30ºC = 0,8 x 10-6 m2/det (Tchobanoglous, 2003)
(xviii) Produksi lumpur yang dihasilkan
Kriteria desain dan asumsi (Tchobanoglous. et.al, 2003):
fd = 0,15 g VSS yang mengendap/ g VSS hasil biomassa
COD/ TSS = 1,8 g COD/ g TSS
COD total = 131,85 g/m3
COD terlarut = COD total× 0,8
= 131,85 g
m3×0,8
= 105,48 g/m3
Menghitung konsentrasi TSS yang tidak terdegradasi:
COD tidak terlarut sebagai TSS = (131,85 – 105,48) g/m3
= 26,37 g/m3
Menghitung COD tidak terlarut dengan menggunakan 1,8 g COD/ g TSS:
21
COD tidak terlarut sebagai TSS = 26,37
g
m3
1,8
= 14,65 g/m3TSS
Fraksi degradable dari TSS = 0,8
Nondegradable dari TSS = 0,2 (14,65 g/m3)
= 2,93 g/m3 TSS
So – S = COD degradasi
= influen COD – nondegradasi TSS COD
= 131,85 g COD/m3 – (2,93 g/m3 TSS x 1,8)
= 126,57 g/m3
Kriteria desain dan asumsi diambil dari Tabel 2.7 dalam Bab II:
Y = 0,08 g VSS/ g COD
Kd = 0,03 g/ g.hari
Karena kolam tidak ada resirkulasi, maka:
SRT = HRT = 2,11 jam = 0,08 hari
PX,TSS =
Q . Y (So−S)
[1+( Kd ) SRT ×0.85 ]+
f d ( Kd ) Q .Y ( S0−S ) SRT
[1+( K d ) SRT × 0.85 ]+Q(nondegradableTSS)
=
23m3
hari× 0,08
gVSSg COD
(126,57 ) gm3
[(1+(0,03g VSS
gVSS . hari )0,08 h ari)×0,85]+
0,15g VSSg VSS (0,03
g VSSg VSS . hari )23
m3
h ari× 0,08
g VSSg COD
× (126,57 ) gm3 × 0,08 h ari
[(1+(0,03g VSS
gVSS . h ari )0,08 h ari)× 0,85]+23
m3
h ari×2,93
gm3 TSS
= (232,41 + 0,08 + 67,39) g/hari
= 299,8 g/hari = 0,29 kg/hari
Berat lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:
= 0,29kg
h ari×365 h ari
= 105,8 kg
Specific Gravity Lumpur = 1,02 kg/dm3 = 1020 kg/m3
Volume lumpur yang dihasilkan selama 1 tahun:
= 105,8 kg
1020kg
m3
22
= 0, 1m3
23
top related