tugas akhirdigilib.its.ac.id/public/its-undergraduate-15463... ·  · 2011-10-12pengadukan cepat...

Tugas Akhir

Evaluasi Instalasi Pengolahan Air MinumLegundi unit 1 PDAM Gresik

Stephanus Kristianto3306100010

Jurusan Teknik LingkunganFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Pendahuluan

� Peningkatan jumlah penduduk

� Kebutuhan akan air bersih� Kondisi IPAM yang kurang ideal

� Evaluasi IPAM

Kondisi Eksisting

� Layout IPAM Legundi

� Intake� Pembubuh Koagulan

� Clarifier� Filter

� Desinfeksi

Layout IPAM Legundi

Intake

Jumlah unit : 1Dimensi :

Diameter = 5 mKedalaman = 8,85 m

Pipa sadap : Jumlah : 2Diameter : 400Panjang : 12 m

Pembubuh Koagulan

Jumlah unit : 4 (2 untuk unit 1)Pompa Dozing :Tipe : Prominent SigmaStroke : 0-100Kapasitas maksimum : 350 l/detik

Koagulasi

�Tipe : turbulent pipe

�Diameter : 200mm�Panjang : 4,1 m

�Pipa tegak : 50 cm�Diameter : 200 mm

Flokulasi

FlokulasiKompartemen 1 :Bentuk unit : tabungDimensi: Diameter = 1,2 mTinggi = 1,2 mData pipa diffuser :Jumlah pipa =14Ukuran = 4” =10 cm

Kompartemen 2 :Bentuk : tabungDimensi : Diameter =1,2 m

: Tinggi = 6,17 mPipa Diffuser : Jumlah =14

Diameter = 10cmKompartemen 3 :Bentuk : Semi KerucutDiameter atas : 1,2 mDiameter bawah : 3,6 m

Sedimentasi & Filter

SedimentasiJumlah 4Diameter : 9,6 mKedalaman : 7,370 mFilterBentuk lingkaranDiameter : 4,8 mTinggi : 4,5 mTinggi Media eksisting : 25 cmJumlah nozzle : 550

Metodologi Perencanaan

Kerangka Perencanaan

Pembahasan

Layout IPAM Legundi unit 1

Intake

Headloss pipa sadapDari hasil perhitungan dengan menggunakan kehilangantekanan pada ruangan tertutup didapatkan besarnya headlosspada pipa sadap yaitu 1,15m. Hal itu masih dalam tahap amankarena pipa sadap diletakakkan pada kedalamn 4,5 m daripermukaan air.Gambar berikut ini akan memperjelas posisi pipa sadap ;

Min : 1,15 m

Pompa dan Pipa Transmisi

Jalur pipa transmisi

Pipa Transmisi 100 mmHeadloss : 3,3mPipa Transmisi 600 mmHeadloss : 0,00046mPipa Transmisi 250 mHeadloss :24,3 mAksesorisHeadloss Gate Valve : 0,08 mHeadloss belokan : 0,5 mHead Statis : 16,22 m

Total head : 44,36 mPompa Eksisting :

Pompa 3 : Q= 50 l/dtikH= 45 mDaya= 30Kw

Pompa 4 : Q= 50 l/dtikH= 45 mDaya= 30 Kw

Pompa 5 : Q= 50 l/dtikH= 50 mDaya= 37 Kw

Dalam memenuhi head, ketiga pompa eksisiting masih mamputapi untuk memberikan suplai debit pada dua clarifier masihbelum optimal.Untuk Clarifier satu hasil perhitungan debit denganmenggunakan pelimpah orifice adalah sebagai berikut:

Untuk perhitungan debit di atas hanya untuk satu lubangclarifier

AvQ ..6,0=2026,0.14,3.4

1.072,0.8,9.26,0=Q

ikmQ det/000378,0 3=

Total 266 lubang orificeDebit keseluruhan = n x debit tiap weir

= 266 x 0,000378m3/detik = 0,102 m3/detik

= 102 l/detik= 100 l/detikDengan perhitungan yang sama didapat debit untuk clarifier duasebesar : 68 l/detikDengan total debit tidak mecapai 200 l/detik bagi kedua clarifier maka membuktikan bahwa pompa paralel tidak efektif untukmemberikan suplai debit yang diinginkan.

Maka perlu diganti dengan pompa baru dengantipe sebagaiberikut :Grundfos S2-1604-M, Q= 205 l/detikH= 49 mDaya = 155 kw

Pembubuhan bahan kimia

• Pada Jar Test tahap pertama didapatkankonsentrasi optimum 20 ppm.•Kemudian konsentrasi alum dijabarkan lagi lebihdetail dan didapatkan konsentrasi optimum 19 ppm. Meskipun hanya beda 1 ppm namun jikadiakumulasikan dalam satu tahun maka akan tampakperbedaan yang dignifikan dari segi biaya.

Koagulasi

Pengadukan cepat terjadi di sepanjang pipa inlet menujuclarifier sampai pada pipa tegak di tengah flokulasi. Berdasarkanhasil perhitungan headloss yang ditunjukkan pada sepanjang pipainlet sampai pipa tegak adalah 0,686m.

Dari hasil tersebut kemudian dimasukkan pada rumus gradienkecepatan : dan didapatkan nilai G=

Nilai gradien kecepatan tersebut masih memenuhi syarat untukterjadinya pengadukan cepat.

5,0

.

...

=V

hlgQG

µρ

1766 −s

Sketsa Koagulasi-Flokulasi

Flokulasi

Kompartemen IHeadloss diffuser : 0,4 mGradien Kecepatan :Kompartemen IIHeadloss Diffuser : 0,4 mGradien Kecepatan : Kompartemen IIIHeadloss Diffuser :0,38mGradien Kecepatan :

1180 −s

15,79 −s

107,32 −s

Sedimentasi

Hasil analisa kerucut imhoffKecepatan pengendapan : 0,00032 m/sVolume lumpur yang diendapkan : 14,5 mlEfisiensi Removal : 98,5 %

Dari efesiensi tersebut dimasukkan dalam kurva good performance dan menghasilkan angka aman = 3,6.

Perbandingan antara kecepatan pengendapan dan kecepatanaliran merupakan angka aman tersebut. Sehingga di dapatkankecepatan aliran sebesar 0,000089 m/s

Tube SettlerKecepatan pengendapan = 0,0002 m/s

Kecepatan aliran pada tube = 0,00013 m/sNRe = 3,6 (Kurang dari 2000 masih memenuhi syarat)

Skema aliran pada tubeEffluent

θ

θVs

Vl

H’

H

Tinggi(Height)

Panjang(Length)

Filter

Kecepatan FiltrasiVf=0,0034 m/s

Tebal media eksisting 25 cm, dengan tebal pasirsilika 15 cm dan media penyangga 10 cm.

Headloss media eksisting : 2,9 cmKetebalan media eksisting tidak memenuhi syarat.

Maka dari itu diperlukan perencanaan media ulang. Untuk mendapatkan hasil filtrasi yang lebih bagus.

Headloss =0,6 mHeadloss saat satu bak dicuci = 3 m. (tidak memenuhi)Penggantian nozzle dengan dimensi ½” sehingga headloss total

menjadi 1,1 mTinggi muka air saat satu bak dicuci=1,1mBackwashKecepatan backwash= 0,007 m/s= 0,7 cm/sHeadloss saat backwash = 15 cmMedia terekspansi sampai setinggi 80 cm.

Sehingga kemungkinan besar media terbuang melalui gutter sangat besar sekali sehingga perlu dilakukan penggeserangutter sampai setinggi 50 cm di atas media.

Gambar Filter Baru

Rencana Anggaran Biaya

BOQ-RAB

Kesimpulan dan Saran

Dari hasil evaluasi ada beberapa perbaikan yang diperlukan untuk membuat kinerja IPAM Legundi semakinoptimal. Yaitu :

� Pompa submersible diganti dengan kapasitas 200 liter/detiksehingga mampu menyuplai langsung untuk satu unit (duaclarifier). Diikuti oenggantian pipa transmisi 200mm menjai300mm

� Diperlukan tambahan flow meter pada pipa inlet sebelummasuk ke clarifier.

� Media eksisting diganti dengan menggunakan media yang lebih tebal yaitu 60 cm untuk pasir dan 45 cm untuk kerikil. Serta posisi gutter dinaikkan menjadi 50 cm dari permukaanmedia paling atas.