BAB VII

BANGUNAN PELARUT DAN PEMBUBUH KOAGULAN

Bangunan pelarut dan pembubuh koagulan merupakan bangunan yang

berfungsi untuk menghancurkan koagulan (tawas) menjadi dalam bentuk cairan

agar selanjutnya lebih mudah dilarutkan ke dalam air baku. Hal tersebut ditujukan

agar pendispersian tawas ke dalam air baku dapat berjalan lebih efektif. Berikut

ini adalah desain daripada bangunanpelarut dan pembubuh koagulan.

7.1 SISTEM PERENCANAAN :

Dosis tawas optimum hasil jar test = 20 mg/L

Densitas tawas () = 980 kg/m3

Jumlah bak pelarut dan pembubuh koagulan = 2 buah

Qrencana = 280 L/det

Bentuk bak segi empat

kedalaman bak rencana = 1,5 m

Panjang : Lebar = 1 : 1

Koagulan yang digunakan adalah alumunium sulfat

(Al2(SO4)3.18H2O) dengan kadar 60 %

Kadar air dalam larutan = 95 %

Kadar tawas dalam larutan = 5 %

Periode pelarutan = 8 jam sekali

Gradien kecepatan = 500 det-1

Pada temperatur 29 0C = 0,8 x 10-3 N det/m2

= 997,07 kg/m3

Pembubuhan tawas dilakukan dengan gravitasi

7.2 PERHITUNGAN

7.2.1 Dimensi bak

Agar proses berjalan efektif, penting untuk memperhatikan desain dari

dimensi bak. Untuk itu dimensi bak harus diperhitungkan secara cermat. Berikut

ini adalah urutan perhitungan dimensi bak pelarut dan pembubuh koagulan.

Qmasing – masing bak = L/det

Kebutuhan tawas = 20 mg/L x 140 L/det x

= Kg/hari

Kebutuhan tawas (W) jika kadar 60 %:

W = Kg/hari

Volume tawas =

Volume air pelarut = m3/hari = 9,77 m3/hari

Volume larutan total = Volume tawas + Volume air pelarut

= 0,514 + 9,77 = 10,284 m3/hari

Volume bak = Vlarutan total x frekw. Pembubuhan x

= 10,284 m3/hari x m3

Dimensi bak V = A x h

A = m3

A = P x L A = L2

L = m2

Dimensi bak pelarut dan pembubuh koagulan

Panjang = 1,5 m

Lebar = 1,5 m

Kedalaman = 1,5 m

Free board = 0,3 m

7.2.2 Perencanaan pipa penyalur air pelarut

Pipa penyalur air pelarut berfungsi untuk menyalurkan air untuk

melarutkan koagulan agar koagulan (tawas) dapat lebih mudah dilarutkan ke

dalam air baku. Berikut ini adalah urutan proses perhitungannya.

Direncanakan :

v = 2 m/det

Lama penginjeksian = 5 menit = 300 detik

Volume air untuk pelarutan = 9,77 m3/hari x

= 3,26 m3

Qinjeksi = m3/det

A = m2

Diameter pipa pelarut :

D = 0,09 m = 10 cm

7.2.3 Perencanaan pipa penyalur tawas

Pipa penyalur air tawas berfungsi untuk menyalurkan tawas ke dalam air

baku. Berikut ini adalah urutan proses perhitungannya.

Direncanakan :

v = 1 m/det

Lama penginjeksian tawas = 3 menit = 180 detik

Volume tawas untuk pelarutan = 0,514 m3/hari x

= 0,171 m3

Qinjeksi = m3/det

A = m2

Diameter pipa pelarut :

D = 0,035 m = 3,5 cm = 35 mm

7.2.4 Rencana Pengadukan

Proses pengadukan koagulan tidak berhasil dengan baik apabila

pengadukan tidak didesain dengan baik. Proses pengadukan ini dilakukan dengan

menggunakan paddle impeller. Berikut ini adaah urutan proses perhitungan dari

rencana pengadukan.

Direncanakan :

Pengadukan dilakukan dengan menggunakan paddle impeller

Kecepatan putaran (n) = 150 rpm = 2,5 rps

digunakan flat paddle, 2 blades (single paddle); Dt/Wt = 4,

sehingga konstanta impeller untuk aliran turbulen (Kt) = 2,25

Gradien kecepatan (G) = 500/det

Efisiensi motor () = 80 %

Perhitungan :

Daya motor untuk menggerakkan impeller (P) :

P = 958,77 kg m/det

Diameter paddle impeller (Dt)

958,77

Dt = 0,68 0,7 m

Lebar paddle impeller (Wt)

Dt/Wt = 4

Wt = Dt/4 Wt = 0,7/4

= 0,18 m

Jarak paddle dari dasar bak = ½ x Dt

= ½ x 0,7= 0,35 m

Kontrol bilangan Reynold (Nre)

Nre =

Debit injeksi (Qi)

Qi = volume larutan total x

Qi = 10,284 x = 1,19 x 10-4 m3/det 0,12 L/det

7.2.5 Pembubuhan Alum/Tawas

Setelah alum/tawas dilarutkan, alum/tawas ini kemudian dibubuhkan

melalui pipa pembubuh. Berikut ini adalah urutan proses perhitungannya.

Direncanakan :

Panjang pipa pembubuh (L) = 2 m

Kecepatan rencana (v) = 1,5 m/det

Penginjeksian dilakukan dengan gravitasi

Perhitungan ;

Diameter pipa (D) :

Qi = v x A

A =

D = m = 10 mm

Mayor Losses

= 0,89 m

Head kecepatan (Hv)

Kecepatan dalam pipa penguras :

v = m/det

hv = m

Minor losses (hm)

Hm akibat adanya sambungan antar pipa dengan bak pembubuh,

k = 0,5

= m

Headloss total = hf + hv + hm

= 0,89 + 0,118 + 0,059

= 1,067 m

Untuk lebih jelas system pelarut dan pengadukan koagulan, dapat diihat pada

Gambar 7.1 di bawah ini.

Pipa pembubuh bak pengaduk koagulan

Bak pengaduk cepat

Gambar 7.1 Penampang memanjang penginjeksian koagulan

7.2.6 Luas Lahan Tahap II

Direncanakan :

Debit rencana = 0,4184 m3/dt

Tiap bak pelarut dan pengaduk mempunyai kapasitas yang sama

Tiap bak pelarut dan pengaduk melayani satu bak pengaduk cepat

Perhitungan :

Jumlah pengaduk dan pelarut yang diperlukan pada tahap II :

Σ bak pengaduk dan pelarut = Σ bak pengaduk cepat

= 3 bak

Luas lahan tahap I :

Asurface = P x L

= 1,5 m x 1,5 m = 2,25 m2

Asurface total tahap I = 2,25 m2 x 2 bak

= 4,5 m2

Luas lahan tahap II :

Asurface = P x L

= 1,5 m x 1,5 m = 2,25 m2

Asurface total tahap I = 2,25 m2 x 3 bak

= 6,75 m2