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.