• Tidak ada hasil yang ditemukan

SEMPROT JUMLAH

G. Bangunan Pabrik

II. PARAMETER TAMBAHAN 1

VIII.3. Unit Pengolahan Air (Water Treatment)

VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air

Kebutuhan total = 770 m3/hari  33 m3/jam

VIII.3.1. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air

1. Bak Penampung Air Sungai(A-210)

Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi airbersih. Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.

Rate volumetric : 770 m3/hari

Utilitas

Tinggi : 5 x m Panjang : 2 x m Lebar : 3 x m Volume bak penampung (direncanakan) 85% terisi air : = 770/85% = 905,8823 m3 Volume penampung = 30x3 = 905,8823 Sehingga, x = 3,1140 m Panjang = 6,2280 m Lebar = 9,3420 m Tinggi = 15,5699 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 6,2280 x 9,3420 x 15,699 =905,8823m3=905,8823m3(memenuhi) Spesifikasi :

Fungsi : Menampung air sungai sebelum diproses menjadi airbersih Kapasitas : 905,8823 m3

Bentuk : empat persegi panjang terbuka Ukuran : Panjang = 6,2280 m

Lebar = 9,3420 m Tinggi = 15,5699 m Bahan konstruksi : Beton

Utilitas

2. Tangki Koagulasi (A-220)

Fungsi : Tempat terjadi proses koagulasi dengan penambahan Al2(SO4)3

Perhitungan :

Rate volumetric= 33 m3/jam= 33000 liter/jam Dosis alum= 20 mg/liter

Kebutuhan alum = 20 x 33000 = 660000 mg/jam = 0,6600 kg/jam = 5227,2000 kg/tahun (330 hari)

ρ alum = 1,1293 kg/L

Volume alum = = 0,5844 liter/jam = 0,00058 m3/jam Waktu tinggal = 1 jam

Volume air dan alum = (33 + 0,00058) m3/jam x 1 jam = 33,00058m3 Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% dari tangki terisi air, maka :

Volume tangki = = 38,8242 m3 Jumlah tangki yang digunakan= 1 buah

Volume tangki = x D2 x H Asumsi : H = 2 D Volume tangki = x D2 x D 38,8242 = 1,57 D3 D = 2,9134 m H = 5,8268 m

Utilitas

Tinggi cairan di dalam tangki = x D2 x H

33,00058 = x (3,0)2 x H H = 4,9528 m

Dalam bak koagulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm (0,833 rps). Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki (T/D) = 0,3

Diameter impeller (Da) = 1/3 diameter tangki = 0,333 x 2,9134 = 0,9711 m

ρ air = 1000 kg/m3

µ air = 0,8 cp = 0,00084 kg/m.s

NRe = = = 935244,6689 Dari Geankoplis figure 3.4-4,

Diketahui nilai Np pada NRe = 935244,6689 adalah : Np = 5 Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk :

P = Np x r x N3 x T5

= 5 x 1000 x 0,8333 x 0,97715 = 2496,3405 watt

=3,35 hp

Jika efisiensi motor 80%, maka : P = 3,35/0,8 = 4,18 hp Dipilih motor = 4 hp

Utilitas

Fungsi : Sebagai tempat terjadinya koagulasi Kapasitas : 38,824 m3

Bentuk : Silinder

Ukuran bak : diameter = 2,9134 m tinggi = 5,8268 m Motor penggerak : 4 hp

Bahan : Beton bertulang Jumlah : 1 buah

3. Penampung Koagulan (A–310)

Fungsi : Menampung koagulan Al2(SO4)3 Perhitungan :

Rate volumetric = 0,5844 lt/jam = 0,0006 m3/jam

Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% tangki terisi air maka :

Volume tangki = = 0,0007 m3 Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah

Volume tangki = x D2 x H Asumsi : H = 2 D

Volume tangki = x D2 x 2D

Utilitas

Tinggi cairan didalam tangki =

0,0006 = H = 1291 m

Spesifikasi penampung koagulan :

Fungsi : Sebagai penampung koagulan Kapasitas : 0,0006m3

Jumlah : 1 buah Bentuk : Silinder

Ukuran bak : Diameter : 0,0759m Tinggi : 0,1519 m

4. Tangki Flokulasi (A-230)

Fungsi : Tempat terjadinya flokulasi dengan penambahan PAC (PolyAlumunium Chlorida)

Perhitungan :

Rate volumetric = 38,8242 m3/jam = 38824,2170 liter/jam Dosis PAC = 5 mg/liter

Kebutuhan PAC = 5 x 38824,2170 = 194121,0849 mg/jam = 0,1941 kg/jam

= 1537,4390 kg/tahun

ρ PAC = 1,1000 kg/liter

Utilitas

Waktu tinggal = 1 jam

Volume air dan PAC =38,8242 + 0,0002 = 38,8244 m3/jam

Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% dari tangki terisi air, maka : Volume tangki = 37,8244/85% = 45,6758 m3

Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah

Volume tangki = Asumsi : H = 2 D Volume tangki = 45,6758 m3 = D = 3,0756 m H = 6,1512 m

Tinggi cairan didalam tangki =

38,8244 = H= 5,2285 m

Dalam bak flokulator ini dilengkapi dengan pengaduk berkecepatan 50 rpm (0,833 rps). Dirancang pengaduk tipe flat blade turbin dengan 6 blade dengan perbandingan diameter impeller dengan diameter tangki (T/D) = 0,3

Diameter impeler (Da) = 1/3 diameter tangki = 0,333 x 3,0756 = 1,0252 m

ρ air = 1000 kg/m3

Utilitas

NRe = = = 1042270,8864 Dari Geankoplis figure 3.4-4,

diketahui nilai Np pada NRe= 1042270,8864 Np = 5

Daya yang diperlukan untuk motor pengaduk : P = Np x r x N3x T5 = 5 x 1000 x 0,8333 x 1,02525 = 3279,9716 watt = 4,39 hp

Jika efisiensi motor 80%, maka : P = 4,39/80% = 5,49 hp

Dipilih motor = 5 hp

Spesifikasi Bak Flokulator :

Fungsi : Sebagai tempat terjadinya flokulasi Kapasitas : 45,676 m3

Bentuk : Silinder

Ukuran bak : diameter = 3,0756 m tinggi = 6,1512 m Motor penggerak : 5 hp

Bahan : Beton bertulang Jumlah : 1 buah

5. Penampung Flokulan (A-320)

Utilitas

Rate volumetric = 0,1765 lt/jam = 0,0002m3/jam

Dirancang tangki berbentuk silinder dan 85% tangki terisi air maka :

Volume tangki = = 0,00021 m3 Jumlah tangki yang digunakan = 1 buah

Volume tangki = Asumsi : H = 2 D

Volume tangki =

D = 0,0509 m H = 0,1019 m

Tinggi cairan didalam tangki =

0,00018 = H = 0,0866 m

Spesifikasi penampung flokulan :

Fungsi : Sebagai penampung flokulan Kapasitas : 0,0002 m3

Jumlah : 1 buah Bentuk : Silinder

Ukuran bak : Diameter : 0,0509 m Tinggi : 0,1019 m

Utilitas

6. Clarifier (A-240)

Fungsi : Tempat pemisahan antara flok/padatan dengan air bersih Waktu tinggal : 1 jam

Rate volumetric = 33 m3/jam Volume air = 33 x 1 = 33 m3 Volume tangki 100% terisi air.

Kecepatan overflow = 1,2 m3/m2 jam (Perry 6ed,hal 19-8)

Luas penampang = = 27,5000 m2

Diameter = = 5,9188 m

Tinggi = = 1,2 m Spesifikasi :

Fungsi : Sebagai tempat pemisah antara flok dengan padatan Bentuk : Silinder

Diameter : 5,9188 m Tinggi : 1,2 m

Bahan : Carbon Steel Jumlah : 1 buah

7. Bak Penampung Flok (A-300)

Fungsi : Menampung flok dari bak clarifier Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.

Utilitas

Rate volumetrik : 33 m3/jam

Ditentukan : Waktu tinggal : 2 jam Volume air :33 x 2 = 66 m3/jam

Digunakan 1 buah bak Panjang : 4 x m Lebar : 3 x m Tinggi : 3 x m

Volume bak penampung (direncanakan 85% terisi air) = 66 /85% = 77,6471 m3 Volume penampang = 36x3 = 77,6471 Sehingga, x = 1,2920 m Panjang = 5,168 m Lebar = 3,876 m Tinggi = 3,876 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 5,168 x 3,876 x 3,876 = 77,6471 m3= 77,6471 m3(memenuhi) Spesifikasi :

Fungsi : menampung flok dari clarifier Kapasitas : 77,6471 m3

Utilitas

Ukuran : Panjang = 5,168 m Lebar = 3,876 m Tinggi = 3,876 m Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 buah

8. Bak Penampung Air Jernih (A-241)

Fungsi : Menampung air jernih dari bak clarifier Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton. Rate volumetrik : 33 m3/jam

Ditentukan : Waktu tinggal : 6 jam Volume air total : 33 x 6 = 198 m3/jam Tinggi : 2 x m

Panjang : 5 x m Lebar : 2 x m

Volume bak penampung (direncanakan 85% terisi air) = 198/85% = 232,9412 m3 Volume penampang = 20x3 = 232,9412 m3 Sehingga, x =2,2668 m Panjang = 11,3338 m Lebar = 4,5335 m Tinggi = 4,5335 m Check volume : Volume bak = p x l x t

Utilitas

= 11,3338 x 4,5335 x 4,5335

= 232,9412 m3 = 232,9412 m3(memenuhi) Spesifikasi :

Fungsi : menampung air jernih dari clarifier Kapasitas : 232,9412 m3

Bentuk : empat persegi panjang terbuka Ukuran : Panjang = 11,3338 m

Lebar = 4,5335 m Tinggi = 4,5335 m Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 buah

9. Sand Filter (H-250 & H-251)

Fungsi : Menyaring kotoran yang tersuspensi dalam air dengan menggunakan penyaring pasir

Rate volumetric : 33 m3/jam Jumlah Sand Filter : 2 buah Waktu filtrasi : 15 menit

Jumlah flok : 10% dari debit air yang masuk : 10% x 33 = 3,3 m3/jam

Volume air : 33 – 3,3 = 29,7 m3/jam

Volume air yang ditampung : 29,7 x (15/60) = 7,4250 m3/jam = 32,6948 gpm Volume tiap tangki : 32,6948 /2 = 16,3474 gpm

Utilitas

Rate filtrasi : 12 gpm/ft2 (Perry 6ed hal. 19-85) Luas penampang bed : 16,3474 /12 = 1,3623 ft2

Diameter bed : = = 1,3173 m Tinggi lapisan dalam kolom, diasumsikan :

Lapisan Gravel = 0,3 m (Sugiharto :121) Lapisan pasir = 0,7 m (Sugiharto :121) Tinggi air = 3,0 m (Sugiharto :121) + Tinggi lapisan = 4,0 m

Kenaikan akibat back wash = 25% dari tinggi lapisan = 25% x 4 = 1 m

Tinggi total lapisan = tinggi bed + tinggi fluidisasi + tinggi bagian atas untuk pipa + tinggi bagian bawah untuk pipa = 4 + 1 + 0,03 + 0,03 = 5,0600 m

Spesifikasi :

Fungsi : Menyaring air jernih dari tangki koagulasiflokulasi. Kapasitas : 29,7000m3/jam

Bentuk : bejana tegak Diameter : 1,3173 m

Tinggi : 5,0600 m

Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade P Jumlah : 2 buah

Utilitas

10. Bak Penampung Air Bersih (A-252)

Fungsi : Menampung air jernih dari sand filter Bak berbentuk persegi panjang terbuat dari beton.

Rate volumetrik : 33 m3/jam

Ditentukan : Waktu tinggal : 6 jam Volume air total : 33 x 6 = 198 m3/jam

Tinggi : 2 x m Panjang : 5 x m Lebar : 2 x m

Volume bak penampung (direncanakan 85% terisi air) = 198 /85% = 232,9412 m3 Volume penampang = 20x3 = 232,9412 m3 Sehingga, x = 2,2668 m Panjang = 11,3338 m Lebar = 4,5335 m Tinggi = 4,5335 m Check volume : Volume bak = p x l x t = 11,3338 x 4,5335 x 4,5335 = 232,9412 m3 = 232,9412 m3 (memenuhi) Spesifikasi :

Fungsi : menampung air jernih dari Sand Filter Kapasitas : 232,9412 m3

Utilitas

Ukuran : Panjang = 11,3338 m Lebar = 4,5335 m Tinggi = 4,5335 m Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 buah

11. Bak Penampung Air Sanitasi (A-290)

Fungsi : Menampung air dari bak air bersih untuk keperluan sanitasi dan tempat menambahkan desinfektan (chlorine).

Bak berbentuk persegi panjang, terbuat dari beton. Kapasitas : 40 m3/hari = 1,666 m3/jam Ditentukan : Waktu tinggal : 12 jam Volume air total : 1,666 x 12 = 20 m3

Digunakan : 1 buah bak Volume air dalam bak : 20 m3 Diasumsi :

Panjang : 5 x m Tinggi = lebar : 2 x m

Asumsi : 85% bak terisi air

Volume bak penampung (85% terisi air) = = 23,5 m3 Volume bak penampung = 20x3 = 23,5

Utilitas

Panjang = 5,5 m Check volume :

Volume bak = p x l x t

= 26,63 m3> 23,5294 m3 (memenuhi)

Untuk membunuh kuman, digunakan disinfektan jenis chlorine dengan kebutuhan chlorine = 200 mg/L (Wesley : fig. 10-7)

Jumlah Chlorine yang harus ditambahkan setiap hari = 200 x 40000= 8000000 mg = 8 kg/hari

Kebutuhan chlorine per tahun = 8 kg/hari x 330 hari = 2640 kg Spesifikasi :

Fungsi : Menampung air untuk keperluan sanitasi dan tempat penambahan disinfektant (chlorine).

Kapasitas : 26,63m3

Bentuk : Empat Persegi panjang terbuka Ukuran : Panjang = 5,5 m

Lebar = 2,2 m Tinggi = 2,2 m Bahan konstruksi : Beton

Jumlah : 1 buah

12. Tangki Kation Exchanger ( A-272 A )

Utilitas

Kandungan CaCO3 dari pengolahan = 5 grain/gallon (Kirk Othmer, Vol.11 : 887). Kandungan ini sedianya dihilangkan dengan resin zeolith bentuk granular, agar sesuai dengan syarat air boiler.

Kandungan CaCO3 = 5 grain/gal = 0,325 gr/gal (1 grain = 0,000065 kg) Jumlah air yang diproses = 519 m3 = 137106 gallon

Jumlah CaCO3 dalam air = 0,325 x 137106 = 44559,45 gr = 44,5594 kg Dipilih bahan pelunak :

Zeolit dengan exchanger capacity = 1,4 ek/kg CaCO3 (Perry 6ed ; T.16-4) Na-Zeolith diharapkan mampu menukar semua ion Ca 2+ .

ek (ekuivalen) = Ekuivalen Berat gram (Underwood : 55) Berat Ekuivalen = elektron jumlah BM (Underwood : 51)

Untuk CaCO3 , 1 mol Ca melepas 2 elektron : Ca 2+ , sehingga elektron = 2 BM CaCO3 = 100

Berat Ekuivalen = 2 100

= 50 gr/ek

Berat zeolith = ek x Berat Ekuivalen = 1,4 ek x 50 gr/ek = 70 gr Kapasitas Zeolith = 70 gr/kg

Dokumen terkait