= 0,385 kg
Volume kaporit (V) =
=
, , \
=0,32 L
≈
0,4 LBila penetasan melalui bak adalah 250 cc/menit , maka :
V larutan = 250 cc/menit . 12 jam . 60 menit/jam
= 180.000 cc = 180 L = 0,18 m3
Konsentrasi larutan =
,
. 100% = 0,02 %Jadi , volume air pelarut : V air =
−,%
,%
. 0,4 L = 181,418 L Cek :V larutan = 0,4 L + 181,418 L = 181,818 L = 0,1818 m3 Rencana :
Bak pelarut berbentuk persegi dengan kedalaman (h) = 0,5 m Volume larutan = volume bak = 0,1818 m3
Sehingga :
Luas permukaan bak (As) =
=
, ,
= 0,3636 m2 As= p . l ; p = l 0,3636 m2 = l2 l = 0,6 m p = l = 0,6 m Cek : V bak = p . l . h = 0,6 m . 0,6 m . 0,5 m = 0,18 m3Dimana : kedalaman total = h+freeboard = 0,5 m + 0,5 m = 1 m
Karena bak pembubuh volumenya sama dengan volume bak pelarut , maka dimensi untuk bak pembubuh adalah sama dengan bak pelarut.
p = 0,6 m l = 0,6 m
h = 0,5 m ; freeboard = 0,5 m
Untuk melarutkan kaporit diperlukan pengadukan dengan paddle dengan spesifikasi : G = 500/detik P = G2 .
μ . V ; μ = 1,8686 . 10
-5 lb.detik/ft 2T = 25℃
V = 0,20 m3 = 0,674 ft 3 = (500/detik)2 . 1,8686 . 10-5 lb.detik/ft 2 . 6,375 ft 3 = 28,781 lb.ft/detik = 40,35 watt Dimensi paddle :
= (0,5 - 0,8)…diambil 0,5
DP = 0,63 m . 0,5 = 0,31 m = 31 cm
= (0,1 - 0,125)…diambil 0,1
LP = 0,63 m . 0,1 = 0,063 m = 6 cm
=5
=
=5,2 Jumlah putaran paddle (n) :
=
.
.
; GC = 9,81 m/detik 2 = 32,22 ft/detik 2 y = 997,07 kg/m3 = 62,02 lb/ft3 Kt = 2,25 P = 29,781 lb.ft/detik DP = 0,3 m = 0,985 ft
=
.
.
=
, .\ ., \, . , \ . ,
= 7,416 n =1,95 rps = 117 rpm… (20
-150) rpmDimensi bak Chlorinasi :
Debit (Q) = 519,264 m3/hari = 0,00601 m3/detik Direncanakan :
Berbentuk horizontal
Periode pengadukan = 10 menit = 600 detik
Perhitungan :
Luas penampang melintang (Across) :
=
=
, , \\
= 0,085 m2 Lebar saluran (b) : =
=
,
= 0,085 ≈ 0,1
Cek luas penampang melintang :
Across = b . h = 0,1 m . 1 m = 0,1 m2
Cek kecepatan :
=
=
, \
,
= 0,0601 m/detikKecepatan air di belokan (v b) = 2 . 0,061 m/detik = 0,1202 m/detik
Jari-jari Hidrolis (R) :
=
=
+ .
=
, + . , .
= 0,04 m Slope saluran (S) : =
. \
=
, . , \, \
= 0,0062 Luas penampang belokan (Across) :
=
=
, \
, \
= 0,05 m Lebar saluran belokan : =
=
,
= 0,05 m Cek luas penampang melintang :Across = b . h = 0,05 m . 1 m = 0,05 m2
Cek kecepatan :
=
=
, , \
= 0,1202 m/detikPanjang total saluran = v . td = 0,0601 m/detik . 600 detik = 36,06 m Panjang tiap saluran lurus =
=
,
= 3,606 m Kehilangan tekanan (headloss) :
= . .
; k = 2,54 = 10 . 2,54 ., \
. , \
= 0,006 m Pada belokan :
= 1 . .
; k = 4 =101 . 4 .
, \ . , \
= 0,026 m Akibat slope : Hf 3 = L . S = 36,06 m . 0,0062= 0,223 m Jadi Hf total dalam bak chlorinasi adalah :Hf total = Hf 1 + Hf 2 + Hf 3
= 0,006 m + 0,026 m + 0,223 m = 0,255 m Champs Number (G . td) :
=
. ʋ .
,
. =
, . , \ \ . . ,
,
. 600 detik= 23.425
… >10000
Jadi dimensi bak chlorinasi adalah : Panjang saluran lurus = 3,606 m Lebar saluran lurus = 0,2 m Lebar belokan = 0,05 m Jumlah saluran lurus = 10 Jumlah belokan = 10-1 = 9
Kedalaman total = h + Freeboard = 1 m + 0,3 m = 1,3 m Dosing pump :
Digunakan untuk menginjeksi larutan disinfektan (kaporit) ke dalam pipa inlet yang menuju bak chlorinasi :
Q injeksi = 4,17 . 10-6 m3/detik = 4,17 . 10-3 L/detik Rencana : v = 0,3 m/detik A =
=
, . , \ \
= 1,39 .10
−
= 4 .
,
= 4 . 1,39 . 103,14
−
,
=4,21 . 10
−
= 0,004 = 4
Cek kecepatan : =
=
, . .
=
, . , . , , . \
=0,33
m/detikPerhitungan headloss : Suction : Hf mayor =
, . . ,
,
.
; L = 1,5 m =
, . . , , . \,
,
. 1,5 m = 0,138 m Hf minor = k .
; v = 0,33 m/detik =1,5 .
. , \, \
= 0,008 mHf suction = Hf mayor + Hf minor = 0,138 m + 0,008 m = 0,146 m Discharge : Hf mayor =
, . . ,
,
.
; L = 2 m =
, . . , , . \,
,
. 2 m = 0,184 m Hf minor = k .
=1,50,8 .
. , \, \
= 0,013 mHf discharge = Hf mayor + Hf minor = 0,184 m + 0,013 m = 0,197 m Total head yang harus disediakan :
Head total = Hf suction + Hf discharge = 0,146 m + 0,197 m = 0,343 m
Dengan demikian pompa yang dibutuhkan untuk menginjeksi larutan kaporit mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
P =
. . .
;ρ
= 997,07 kg/m3 (T = 25℃
) ; n = 80% P =, \ . , \ . , . , . \
%
= 0,0175 Wh = 0,0000175 kWhPompa yang digunakan adalah Chemp-Feed C-600 Injector Pumps Model Number C-630P 30 rpm.
BAB XI BAB XI
PROFIL HIDROLIS PROFIL HIDROLIS
11.1
11.1 Prinsip Prinsip Dasar Dasar Profil Profil HidrolisHidrolis Profil h
Profil hidrolis merupidrolis merupakan akan referensi grafis referensi grafis dari hydari hydraulic grade draulic grade linier pada linier pada suatusuatu bangunan
bangunan pengolahan pengolahan air air buangan. buangan. Jika Jika High High Water Water Level Level (HWL) (HWL) badan badan air air penerimapenerima diketahui levelnya , maka level ini digunakan sebagai titik acuan dalam perhitungan headloss diketahui levelnya , maka level ini digunakan sebagai titik acuan dalam perhitungan headloss dilakukan secara mundur. Terkadang perhitungan dimulai berdasarkan aliran dari pipa akhir dilakukan secara mundur. Terkadang perhitungan dimulai berdasarkan aliran dari pipa akhir air buangan (titik akhir pipa sewer).
air buangan (titik akhir pipa sewer).
Prinsip-prinsip dasar yang digunakan untuk menghitung profil hidrolis , antara lain Prinsip-prinsip dasar yang digunakan untuk menghitung profil hidrolis , antara lain sebagai berikut :
sebagai berikut : 1.
1. Profil hidrolis dihitung untuk keadaan debit air buangan puncak (peak) , rata-rataProfil hidrolis dihitung untuk keadaan debit air buangan puncak (peak) , rata-rata (average) , dan debit minimum
(average) , dan debit minimum 2.
2. Profil hidrolis biasanya diterapkan pada tiap unit bangunan pengolahan atau unit titik-Profil hidrolis biasanya diterapkan pada tiap unit bangunan pengolahan atau unit titik-titik utama aliran misalnya pompa
titik utama aliran misalnya pompa 3.
3. Total headloss pada bangunan pengolahan air buangan merupakan penjumlahan nilaiTotal headloss pada bangunan pengolahan air buangan merupakan penjumlahan nilai headloss pada unit pengolahan dan pada saluran serta sambungan pipa
headloss pada unit pengolahan dan pada saluran serta sambungan pipa 4.
4. Headloss pada unit pengolahan terdiri atas :Headloss pada unit pengolahan terdiri atas :
Headloss pada struktur influentHeadloss pada struktur influent
Headloss pada struktur effluentHeadloss pada struktur effluent
Headloss pada saat memulai pembuanganHeadloss pada saat memulai pembuangan 5.
5. Total headloss melalui saluran , sambungan pipa dan peralatan lain merupakanTotal headloss melalui saluran , sambungan pipa dan peralatan lain merupakan penjumlahan dari :
penjumlahan dari :
Headloss entranceHeadloss entrance
Headloss pada saat keluar systemHeadloss pada saat keluar system
Headloss akibat pengecilan atau pembesaran saluranHeadloss akibat pengecilan atau pembesaran saluran
Headloss akibat gesekanHeadloss akibat gesekan
Headloss akibat adanya bent , fitting , dan asesoris pipa lainnyaHeadloss akibat adanya bent , fitting , dan asesoris pipa lainnya
Headloss yang dibutuhkan weir dan control hidrolis lainnyaHeadloss yang dibutuhkan weir dan control hidrolis lainnya
Gerak jatuh bebasGerak jatuh bebas
Head yang dibutuhkan untuk pengembangan bangunan pengolahanHead yang dibutuhkan untuk pengembangan bangunan pengolahan 11.2.
Elevasi Dasar Saluran (EDS) : + 59,78 Elevasi Dasar Saluran (EDS) : + 59,78
Elevasi Muka Air Sungai (EMA sungai) : 61,40 Elevasi Muka Air Sungai (EMA sungai) : 61,40 a.Bar Screen
a.Bar Screen
Kedalaman air dalam saluran pembawa = kedalaman air di bar screen Kedalaman air dalam saluran pembawa = kedalaman air di bar screen = 0,75 m ; karena EDS = Elevasi Dasar Bar Screen = + 59.78
= 0,75 m ; karena EDS = Elevasi Dasar Bar Screen = + 59.78 EMA
EMA awal awal = = EDS EDS + + kedalaman kedalaman air air dalam dalam bar bar screenscreen = + 59.78 + 0,75 = + 60.530 (saat clean) = + 59.78 + 0,75 = + 60.530 (saat clean)
= + 59.78 + 0,86 = + 60.640 (saat 50% clogging) = + 59.78 + 0,86 = + 60.640 (saat 50% clogging) Hf saat clean = 0,01 m dan hf saat 50% clogging = 0,12 m
Hf saat clean = 0,01 m dan hf saat 50% clogging = 0,12 m Hf pada ambang lebar = k .
Hf pada ambang lebar = k .
; ; k k = = 0,4 0,4 ; ; dan dan v v = = 0,33 0,33 m/detik m/detik (titik (titik 3)3) = 0,4 .= 0,4 .
, \, \
. , \
. , \
= 0,002 m = 0,002 m EMAEMA akhir akhir = = + + 60.53060.530
– –
0,010 0,010– –
0,002 = + 60.518 (saat clean) 0,002 = + 60.518 (saat clean) = + 60.530= + 60.530
– –
0,120 0,120– –
0,002 = + 60.518 (saat 50% clogging) 0,002 = + 60.518 (saat 50% clogging)b. Sumur Pengumpul b. Sumur Pengumpul
Terjunan sebelum sumur pengumpul = 0,5 m Terjunan sebelum sumur pengumpul = 0,5 m EMA awal = +
EMA awal = + 60.51860.518
– –
0,500 = + 60.018 0,500 = + 60.018Head static = 4,25 m (lihat gambar di lampiran) Head static = 4,25 m (lihat gambar di lampiran) EMA akhir = +
EMA akhir = + 60.018 + 4.250 = + 64.26860.018 + 4.250 = + 64.268
c. Grit Chamber c. Grit Chamber
hf
hf saluran saluran pembawa pembawa = = S S . . L L ; S ; S = = 0,00025 0,00025 ; ; dan dan L L = = 2 2 mm = 0,00025 . 2 m = = 0,00025 . 2 m = 0,0005 m0,0005 m
≈≈
0,0001 m 0,0001 m EMA awal = + EMA awal = + 64.26864.268– –
0,0001 = + 64.267 0,0001 = + 64.267 hf pintu air = 0,521 m hf pintu air = 0,521 m hfhf grit grit chamber chamber = = S S . . L L ; ; S S = = 0,00025 0,00025 ; ; dan dan L L = = 5 5 mm = 0,00025 . 5 m = = 0,00025 . 5 m = 0,00125 m0,00125 m
≈≈
0,001 m 0,001 m hf proportional weir = k . hf proportional weir = k .
; ; k k = = 0,4 0,4 ; ; dan dan v v ==
Q = 0,00601 m Q = 0,00601 m33/detik/detik A = (0,3 . 0,1) m A = (0,3 . 0,1) m22 + (0,5 . (0,3 + 0,1) . 0,4)m + (0,5 . (0,3 + 0,1) . 0,4)m22 = 0,11 m= 0,11 m22 (lihat gambar detail di lampiran) (lihat gambar detail di lampiran) v =
v =
, , \\
,
,
= 0,0546 m/detik = 0,0546 m/detik Jadi , hf proportional weir =k .Jadi , hf proportional weir =k .
== 00,,4 4 ..
, \ . , \ . , \, \
= 0,00006 m = 0,00006 m EMA akhir = +d. Bak Pengendap 1 d. Bak Pengendap 1
hf
hf saluran saluran pembawa pembawa = = S S . . L L ; S ; S = = 0,0003 0,0003 ; ; dan dan L L = = 3 3 mm = 0,0003 . 3 m =
= 0,0003 . 3 m = 0,0009 m0,0009 m
≈≈
0,001 m 0,001 m hfhf saluran saluran pembagi pembagi = = S S . . L L ; S ; S = = 0,0003 0,0003 ; ; dan dan L L = = 2,2 2,2 mm = 0,0003 . 2,2 m =
= 0,0003 . 2,2 m = 0,00066 m0,00066 m
≈≈
0,001 m 0,001 m hfhf pintu pintu air air ==
. . . .
..
= =, , \\
, . , . ,, . , . , . . , \ . . , \
= 0,0289 m = 0,0289 m EMA awal = + EMA awal = + 63.74063.740– –
0,001 0,001– –
0,001 0,001– –
0,0289 = + 63.7 0,0289 = + 63.7 hf outlet = 0,1 m (lihat gambar di lampiran)hf outlet = 0,1 m (lihat gambar di lampiran) EMA akhir = + 63.6
EMA akhir = + 63.6
– –
0.100 = + 63.5 0.100 = + 63.5e. Oxydation Ditch e. Oxydation Ditch
hf
hf saluran saluran pembawa pembawa = = S S . . L L ; S ; S = = 0,0003 0,0003 ; ; dan dan L L = = 5 5 mm = 0,0003 . 5 m =
= 0,0003 . 5 m = 0,0015 m0,0015 m
≈≈
0,002 m 0,002 m hfhf saluran saluran pembagi pembagi = = S S . . L L ; S ; S = = 0,0003 0,0003 ; ; dan dan L L = = 2 2 mm = 0,0003 . 2 m =
= 0,0003 . 2 m = 0,0006 m0,0006 m
≈≈
0,001 m 0,001 m hfhf pintu pintu air air inlet inlet ==
. . . .
..
; ; b b = = h h = = 0,25 0,25 mm Q = 0,02809 m Q = 0,02809 m33/detik/detik = =, , \\
, . , . ,, . , . , . . , \ . . , \
= 0,213 m = 0,213 m hfhf pintu pintu air air outlet outlet ==
. . . .
..
; ; b b = = 1 1 m m ; ; dan dan h h = = 0,1 0,1 mm = =, , \\
, . . ,, . . , . . , \ . . , \
= 0,0835 m = 0,0835 m EMA awal = + EMA awal = + 63.37763.377– –
0,002 0,002– –
0,001 0,001– –
0,213 = + 63,38 0,213 = + 63,38 EMA akhir = + EMA akhir = + 62.35662.356– –
0,0835 = + 63.29 0,0835 = + 63.29 f. Bak Pengendap II f. Bak Pengendap II hf pipa inlet = 0,06 m hf pipa inlet = 0,06 m hf outlet = 0,2 m hf outlet = 0,2 m EMA awal = + 63.29 EMA awal = + 63.29– –
0,060 = + 63.23 0,060 = + 63.23 EMA akhir = + EMA akhir = + 63,2963,29– –
0,200 = + 63.09 0,200 = + 63.09g. Bak Disinfeksi hf pipa inlet =
, . . ,
,
.
L ; L = 10 m =
, . . , \ ,
,
.10
= 0,000164 m hf saluran lurus = 0,006 m hf belokan = 0,031 m hf akibat slope = 2,54 . 10-4 m EMA awal = + 63,09–
0.000164 = + 63.08 EMA akhir = + 63.08–
0.006–
0.031–
2,54 . 10-4 = + 63.04 hf pipa outlet =
, . . ,
,
.
L ; L = 20 m =
, . . , \ ,
,
.20
= 0,00033Jadi elevasi muka air sebelum badan air penerima adalah : = + 63.04
–
0,00033 = + 63.03Beda tinggi muka air sungai dengan muka air di dalam pipa outlet terakhir adalah : = + 63.03
–
61.400 = 1,63 m≈
1,6 m156 Qo = 519,264 m3/hari [BOD] = 312,2 mg/L [COD] = 622,3 mg/L [TSS] = 366 mg/L [N] = 8,69 mg/L [P] = 1,66 mg/L Q l = 112,19 m3/hari Q 0 = 905,275 m3/hari [BOD] = 187,63mg/L [COD] = 374,63 mg/L [TSS] = 128,57 mg/L [N] = 6,97 mg/L [P] = 1,33 mg/L Bak Pengendap II Q o = 127,698 m3/hari [BOD] =15mg/L [COD] = 29,94 mg/L [TSS] =mg/L [N] = mg/L [P] = mg/L Bak Pengendap 1 Oxydation Ditch QR = 84,14 m3/hari Q W = 0,13 m3/hari Q W = 0,232 m3/hari Sludge Drying Bed QW = 0,362 m3/hari
Gambar 11.1. Diagram Mass Balance 11.3 Diagram Mass Balance