INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
3. Air untuk Berbagai Kebutuhan
7.7 Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah Cair
Diperkirakan jumlah air buangan pabrik :
1. Pencucian peralatan pabrik diperkirakan = 50 L/jam 2. Limbah domestik dan kantor
Diperkirakan air buangan tiap orang untuk :
- domestik = 10 L/hari (Metcalf & Eddy, 1991) - kantor = 20 L/hari (Metcalf & Eddy, 1991) Jumlah karyawan = 100 orang
Jadi, jumlah limbah domestik dan kantor
= 100 ((10 + 20) L/hari (1 hari / 24 jam)) = 125 L/jam 3. Laboratorium
Limbah laboratorium yang berasal dari sisa pengujian bahan baku dan produk serta analisa air sebesar = 1500 liter/hari = 62,5 L/jam
L
Laajjuuvvoolluummeettrriikklliimmbbaahh == ((5500++112255++6622,,55))llttrr//jjaamm =
= 223377,,55lliitteerr//jjaamm==00,,22337755mm33//jjaamm
Bak Penampungan (BP)
Fungsi : tempat menampung air buangan sementara Jumlah : 1 unit
Laju volumetrik air buangan = 0,2375 m3/jam Waktu penampungan air buangan = 15 hari
Bak terisi 90 % maka volume bak = 9 , 0 85,5 = 95 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut :
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
95 m3 = 2l × l × l l = 3,6216 m
Jadi, panjang bak (p) = 7,2432 m lebar bak (l) = 3,6216 m tinggi bak (t) = 3,626 m luas bak A = 26,2317 m2
tinggi air = 0,9 (3,6216 m) = 3,2594 m
Bak Pengendapan Awal (BPA)
Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Laju volumetrik air buangan = 0,2375 m3/jam
Waktu tinggal air = 2 jam = 0,08333 hari (Perry, 1997) Volume bak (V) = 0,2375 m3/jam x 24 jam/hari × 0,08333 hari
= 0,475 m3
Bak terisi 90 maka volume bak = 9 , 0 0,475
= 0,528 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
0,528 m3 = 2l × l × l l = 0,6414 m
Jadi, panjang bak p = 1,2828 m lebar bak l = 0,6414 m tinggi bak t = 0,6414 m luas bak A = 0,8228 m2
tinggi air = 0,9 (0,6414 m) = 0,5773 m
Bak Netralisasi (BN)
Fungsi : Tempat menetralkan pH limbah.
Air buangan pabrik (limbah industri) yang mengandung bahan organik mempunyai pH = 5 (Hammer, 1998). Limbah cair bagi kawasan industri yang terdiri dari bahan-bahan organik harus dinetralkan sampai pH = 6 sesuai dengan Kep.No.3/Menlh/01/1998. Untuk menetralkan limbah digunakan soda abu (Na2CO3). Kebutuhan Na2CO3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 gr Na2CO3 / 30 ml air limbah (Lab. Analisa FMIPA USU,1999).
Jumlah air buangan = 0,2375 m3/jam = 237,5 L/jam
Kebutuhan Na2CO3 = (237,5 L/jam) × (150mg/0,03L) ×( 1kg/106mg) = 1,1875 kg/jam
Laju alir larutan 30% Na2CO3 = 3 , 0 1875 , 1 = 3,9583 kg/jam Densitas larutan 30% Na2CO3 = 1327 kg/m3 (Perry, 1999) Volume 30% Na2CO3 = 1327 9583 , 3 = 2,98 x 10-3 m3/jam Laju alir limbah = 0,2375 m3/jam
Diasumsikan reaksi netralisasi berlangsung tuntas selama 1 hari Volume limbah = (0,2375+ 2,98 x 10-3) m3/jam 1 hari 24 jam/hari
= 5,7716 m3
Bak terisi 90 % maka volume bak = 9 , 0 5,7716
= 6,4129 m3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut:
panjang bak (p) = 2 × lebar bak (l) dan tinggi bak (t) = lebar bak (l) Volume bak V = p × l × t
6,4129 m3 = 2l × l × l l = 1,4746 m
Jadi, panjang bak p = 2,9492 m lebar bak l = 1,4746 m tinggi bak t = 1,4746 m luas bak A = 4,3489 m2
Tangki Sedimentasi (TS)
Fungsi : mengendapkan flok- flok yang terbentuk dari Bak Netralisasi (BN) dan kemudian akan dialirkan ke kolam ikan.
Laju volumetrik air buangan = 0,2375 m3/jam = 237,5 L/jam = 5,7 m3/hari
Diperkirakan kecepatan overflowmaksimum = 33 m3/m2 hari (Perry, 1997) Waktu tinggal air = 2 jam = 0,0833 hari (Perry, 1997) Volume bak (V) = 5,7m3/hari × 0,0833 hari = 0,475 m3
Luas tangki (A) = (5,7 m3/hari) / (33 m3/m2 hari) = 0,1727 m3 A = ¼ D2
D = 0,4689 m
Kedalaman tangki, H = V/A = 0,475 / 0,1727 = 2,75 m.
7
7..88 SpSpeessiiffiikkaassii PPeerraallaattaann UUttiilliittaass 7
7..88..11.. SSccrreeeenniinngg ((SS--0011))
Fungsi : Menyaring partikel-partikel padat yang besar
Jenis : Bar screen Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Stainless steel Ukuran screening : Panjang = 2 m Lebar = 2 m
Ukuran bar : Lebar = 5 mm Tebal = 20 mm Bar clear spacing : 20 mm
Slope : 30°
Jumlah bar : 50 buah
7.8.2. Pompa Screening (J-01)
Fungsi : Memompa air dari sungai ke Water Reservoir (V-01) Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : ¼ hp
7.8.3. Water Reservoir (V-01)
Fungsi : Tempat penampungan air sementara Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Beton kedap air
Kondisi operasi : Temperatur 25C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 4,5287 m3
Panjang : 2,6263 m Lebar : 1,3132 m Tinggi : 1,3132 m
7.8.4. Pompa Water Reservoir (J-02)
Fungsi : Memompa air dari water reservoir ke bak sedimentasi Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/4 hp
7.8.5. Bak Sedimentasi (V-02)
Fungsi : Untuk mengendapkan partikel-partikel padatan kecil yang tidak tersaring dan terikut dengan air
Jumlah : 1 unit
Bahan konstruksi : Beton kedap air
Kondisi operasi : Temperatur 25C ; Tekanan 1 atm Kapasitas : 4,5287 m3
Panjang : 2,6263 m Lebar : 1,3132 m Tinggi : 1,3132 m
7.8.6. Pompa Sedimentasi (J-03)
Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi (V-02) ke Clarifier (V-05)
Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : ¼ hp
7.8.7. Tangki Pelarutan Alum (V-03)
Fungsi : Membuat larutan alum Al2(SO4)3
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi pelarutan : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,2147 m3 Diameter : 0,5567 m
Tinggi : 0,9743 m
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : ¼ hp
7.8.8. Pompa Alum (J-04)
Fungsi : Memompa larutan alum dari Tangki Pelarutan Alum (V-03)ke Clarifier (V-05)
Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit Daya motor : 1/64 hp
7.8.9. Tangki Pelarutan Soda Abu (V-04)
Fungsi : Membuat larutan soda abu Na2CO3
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi pelarutan : Temperatur 25C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,1191 m3
Silinder : - Diameter : 0,4574 m - Tinggi : 0,5718 m Alas / Tutup : - Diameter : 0,4574 m - Tinggi : 0,1144 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : ¼ hp
7.8.10.Pompa Soda Abu (J-05)
Fungsi : Memompa larutan soda abu dari Tangki Pelarutan Soda Abu (V-02) ke Clarifier (V-05)
Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit Daya motor : 1/64 hp
7.8.11.Clarifier (V-05)
Fungsi : Memisahkan endapan (flok-flok) yang terbentuk karena penambahan alum dan soda abu
Tipe : External Solid Recirculation Clarifier Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340 Kondisi operasi : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Diameter : 1,2754 m
Tinggi : 2,3383 m
Daya motor : ¼ hp
7.8.12.Pompa Clarifier (J-06)
Fungsi : Memompa larutan soda abu dari clarifier (V-05) ke tangki filtrasi (V-06)
Jenis : Centrifugal pump B Baahhaannkkoonnssttrruukkssii :: CCoommmmeerrcciiaallsstteeeell J Juummllaahh :: 11uunniitt C Caaddaannggaann :: 11uunniitt D Daayyaammoottoorr :: 11//44hhpp 7.8.13.Tangki Filtrasi (V-06)
Fungsi : Menyaring endapan (flok-flok) yang masih terikut dengan air yang keluar dari Clarifier (V-05)
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 2,4455 m3 Diameter tangki : 1,2315 m Tinggi tangki : 2,2577 m Tinggi filter : 0,5644 m 7.8.14.Pompa Filtrasi (J-07)
Fungsi : Memompa air dari Tangki Filtrasi (V-06) ke Menara Air (V-07)
Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit
Daya motor : ¼ hp
7.8.15.Tangki Air (V-07)
Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 7,3365 m3 Diameter : 1,8067 m
Tinggi : 3,1617 m
7.8.16.Pompa Tangki Air (J-08)
Fungsi : Memompa air dari Tangki Air (V-07) ke Cation Exchanger (V-09) dan Tangki Utilitas (V-16)
Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : ¼ hp
7.8.17.Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08)
Fungsi : Membuat larutan asam sulfat H2SO4
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi pelarutan : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,8402 m3
Silinder : - Diameter : 0,8774 m - Tinggi : 1,0967 m Alas / Tutup : - Diameter : 0,8774 m - Tinggi : 0,2193 m
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : 1 hp
7.8.18.Pompa Asam Sulfat (J-09)
Fungsi : Memompa larutan asam sulfat dari Tangki Pelarutan Asam Sulfat (V-08) ke Cation Exchanger (V-09) Jenis : Centrifugal pump
Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit Daya motor : 1/64 hp
7.8.19.Cation Exchanger (V-09)
Fungsi : Mengikat logam-logam alkali dan mengurangi kesadahan air
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit
Resin yang digunakan : IRR-122
Silinder : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 1,2192 m Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,1524 m
7.8.20.Pompa Cation Exchanger (J-11)
Fungsi : Memompa air dari Cation Exchanger (V-09) ke Anion Exchanger (V-11)
Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit
Daya motor : 1/4 hp
7.8.21.Tangki Pelarutan NaOH (V-10)
Fungsi : Membuat larutan natrium hidroksida NaOH Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi pelarutan : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,65 m3 Silinder : - Diameter : 1,0987 m - Tinggi : 1,3734 m Tutup : - Diameter : 1,0987 m - Tinggi : 0,2747 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : ¼ hp
7.8.22.Pompa NaOH (J-10)
Fungsi : Memompa larutan NaOH dari Tangki Pelarutan NaOH (V-10) ke Anion Exchanger (V-11)
Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit Daya motor : 1/64 hp
7.8.23.Anion Exchanger (V-11)
Fungsi : Mengikat anion yang terdapat dalam air
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 25 C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit
Resin yang digunakan : IRA-410
S
Siilliinnddeerr :: -- DDiiaammeetteerr :: 00,,66009966mm
-- TTiinnggggii :: 11,,22119922mm
Alas / Tutup : - Diameter : 0,6096 m - Tinggi : 0,1524 m
7.8.24.Pompa Anion Exchanger (J-12)
Fungsi : Memompa air dari Anion Exchanger (V-11) ke Deaerator (V-12) dan RU
Jenis : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit Daya motor : 1/4 hp
7.8.25.Deaerator (V-12)
Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut di dalam air Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal
Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 90C ; Tekanan 6,9627215 bar
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 2,338 m3 Silinder : - Diameter : 1,2341 m - Tinggi : 1,5426 m Tutup : - Diameter : 1,2341 m - Tinggi : 0,3085 m 7.8.26.Pompa Deaerator (J-13)
Fungsi : Memompa air dari Deaerator (V-12) ke Ketel Uap (V-13) Jenis : Centrifugal pump
Jumlah : 1 unit Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : ¼ hp
7.8.27.Ketel Uap (V-13)
Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Ketel pipa api
Bahan konstruksi : Carbon steel Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 2428,308 kg/jam Panjang tube : 20 ft
Diameter tube : 2 in Jumlah tube : 101 buah
Daya : 124,5638 hp
7.8.28.Tangki Pelarutan Kaporit (V-14)
Fungsi : Membuat larutan kaporit Ca(ClO)2
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi pelarutan : Temperatur 25C ; Tekanan 1 atm
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 0,0051 m3 Silinder : - Diameter : 0,1604 m - Tinggi : 0,2005 m Tutup : - Diameter : 0,1604 m - Tinggi : 0,0401 m Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller Jumlah baffle : 4 buah
Daya motor : 1/2 hp
7.8.29.Pompa Kaporit (J-14)
Fungsi : Memompa larutan kaporit dari Tangki Pelarutan Kaporit (V-14) ke Tangki Utilitas (V-15)
Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/64 hp
7.8.30.Tangki Utilitas (V-15)
Fungsi : Menampung air untuk didistribusikan untuk kebutuhan domestik
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-240, Grade 340
Kondisi operasi : Temperatur 25C ; Tekanan 1 atm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 17,832 m3 Silinder : - Diameter : 2,4292 m - Tinggi : 3,0364 m Tutup : - Diameter : 2,4292 m - Tinggi : 0,6073 m 7.8.31.Pompa Domestik (J-15)
Fungsi : Memompa air dari Tangki Utilitas (V-15) ke kebutuhan domestik
Jenis : Centrifugal pump Jumlah : 1 unit
Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 1/4 hp
7.8.32.Pompa Water Cooling Tower (J-16)
Fungsi : Memompa air dari Water Cooling Tower (CTW) ke kebutuhan air pendingin
Jumlah : 1 unit Cadangan : 1 unit
Bahan konstruksi : Commercial steel Daya motor : 2 hp
7.8.33. Water Cooling Tower (WCT)
Fungsi : Menurunkan temperatur air pendingin bekas dari temperatur 40 oC menjadi 25 oC
Jenis : Mechanical draft cooling tower Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53 grade B Kondisi operasi :
Temperatur air masuk menara, T2 : 40 oC = 104 oF Temperatur air keluar menara, T1 : 25 oC = 77 oF Tekanan : 1 atm
Jumlah : 1
Kapasitas : 274,4389 gal/menit Tinggi menara : 1,387904 m
Daya kipas : 6 Hp
7.9Spesifikasi Peralatan Pengolahan Limbah Cair
