Ujian Lisan Tugas Akhir

STUDI LITERATUR

DESAIN UNIT PRASEDIMENTASI

Ujian Lisan Tugas Akhir

Disusun oleh:

Pradita Cancerita Y. 3308.100.060

Dosen Pembimbing:

Ir. Hariwiko Indarjanto, M.Eng Jurusan Teknik Lingkungan

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

OUTLINE PRESENTASI

KESIMPULAN STUDI KASUS PEMBAHASAN METODA STUDI TINJAUAN PUSTAKA PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Air Sungai Prasedimentasi

Karakteristik Aliran

Bentuk _{Lebar/Kedalaman}Rasio Inlet _Outlet Zona

Lumpur Overflow rate Vhorizontal Bilangan Reynolds Partikel Nre Nfr

RUMUSAN MASALAH

1

• Bagaimana hubungan antara bentuk unit prasedimentasi dengan bilangan Reynolds dan bilangan Froude sebagai acuan pada desain unit prasedimentasi?

2

• Bagaimana hubungan antara rasio lebar dan kedalaman pada unit prasedimentasi bentuk rectangular dengan bilangan Reynolds dan bilangan Froude sebagai acuan pada desain unit prasedimentasi?

3

• Bagaimana hubungan antar faktor-faktor yang mempengaruhi prosespengendapan dalam mendesain zona pengendapan?

4

• Bagaimana desain inlet, zona lumpur, dan outlet yang mampumendukung tecapainya desain unit prasedimentasi yang efisien?

RUANG LINGKUP

 Unit yang menjadi objek studi adalah unit prasedimentasi.

 Pembahasan unit prasedimentasi mencakup seluruh zona pada

unit tersebut.

 Bentuk unit prasedimentasi yang akan menjadi bahasan adalah

rectangular dan circular.

 Tipe aliran yang menjadi bahasan adalah unit prasedimentasi

aliran horizontal.

 Pembahasan bentuk unit prasedimentasi untuk setiap bentuk

yang berbeda dengan luas permukaan yang sama.

 Faktor yang mempengaruhi zona pengendapan yang akan

dibahas adalah overflow rate, kecepatan horizontal (v_h), Bilangan

Reynolds partikel, serta karakteristik aliran yang ditentukan oleh bilangan Reynolds aliran dan bilangan Froude.

TUJUAN

Menentukan hubungan antara bentuk unit prasedimentasi dengan bilangan Reynolds dan bilangan Froude sebagai acuan pada

desain unit prasedimentasi.

Menentukan hubungan antara rasio lebar dan kedalaman pada

unit prasedimentasi bentuk rectangular dengan bilangan Reynolds dan bilangan Froude sebagai acuan pada desain unit

prasedimentasi.

Menentukan hubungan antara faktor-faktor yang mempengaruhi zona pengendapan dalam mendesain zona pengendapan.

Menentukan desain inlet, zona lumpur, dan outlet yang mampu mendukung tercapainya desain unit prasedimentasi yang efisien.

MANFAAT

1. Mendapatkan prioritas acuan antara bilangan Reynold dan Froude dalam desain unit prasedimentasi.

2. Mendapatkan desain inlet, outlet, dan zona lumpur pada unit prasedimentasi yang mempu mendukung tercapainya keadaan aliran yang dapat memenuhi bilangan Reynold dan Froude.

PRASEDIMENTASI

ZONA INLET

ZONA PENGENDAPAN ZONA OUTLET

ZONA PENGENDAPAN

Nre =

Nfr =

Vs =

Nrepartikel =

V = V_{s o} VH Path of Organi cs Path of dsi crete parti cle L D

ZONA PENGENDAPAN

Vo =

ZONA LUMPUR



Zona lumpur bak rectangular terletak di dekat

inlet



Zona lumpur bak circular terletak di tengah bak



Bak rectangular memiliki kemiringan 1-2%.



Bak circular memiliki kemiringan 40-100 mm/m

Kerangka Studi

LATAR BELAKANG → GAP ANALISIS RUMUSAN MASALAH TUJUAN KESIMPULAN METODA

ZONA INLET

Tanpa Skala

ZONA PENGENDAPAN



Vs =



N

_Re

=

Laminer (Nre< 1)

Cd =

Transisi (Nre 1<Nre<10000)

Cd =

+ + 0,34

Turbulen (Nre > 10000)

Cd = 0,4

ZONA PENGENDAPAN

1 2 3 4 5 LUMPUR

ta_{(min) Titik}b _hc_{(cm) v}d_{(cm/detik) P}e

0 1 42 na 1 0 2 122 na 1 0 3 202 na 1 0 4 282 na 1 0 5 362 na 1 15 1 40 0.044 0.65 15 2 120 0.133 0.96 15 3 200 0.222 0.98 15 4 280 0.311 0.99 15 5 360 0.4 1 30 1 38 0.021 0.23 30 2 118 0.066 0.81 30 3 193 0.107 0.94 30 4 278 0.154 0.97 30 5 358 0.199 0.98 45 1 36 0.013 0.1 45 2 116 0.043 0.62 45 3 196 0.073 0.85 45 4 276 0.102 0.93 45 5 356 0.132 0.96 60 1 34 0.009 0.05 60 2 114 0.032 0.46 60 3 194 0.054 0.73 60 4 274 0.076 0.86 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 P v (cm/detik) F = (1-F₀) +

ZONA PENGENDAPAN

Vo =

Nre = 2000

INLET ZONA PENGENDAPAN W L No Nrea Hb (m) Wc(m) vh d (m/detik) Re cek Nfrf 1 2000 1,5 56,57 0,00118 1,4245 9,94E-08 2 2000 1,7 56,17 0,00105 1,6030 6,975E-08 3 2000 1,9 55,77 0,00094 1,7788 5,105E-08 4 2000 2,1 55,37 0,00086 1,9519 3,863E-08 5 2000 2,3 54,97 0,00079 2,1224 3,005E-08 6 2000 2,5 54,57 0,00073 2,2902 2,392E-08 7 2000 2,7 54,17 0,00068 2,4552 1,941E-08 8 2000 3 53,57 0,00062 2,6978 1,463E-08 No Nrea Hb (m) Wc(m) vhd (m/detik) Re cek Nfrf 1 2000 1,5 56,57 0,00118 1,4245 9,94E-08 2 2000 1,7 56,17 0,00105 1,6030 6,975E-08 3 2000 1,9 55,77 0,00094 1,7788 5,105E-08 4 2000 2,1 55,37 0,00086 1,9519 3,863E-08 5 2000 2,3 54,97 0,00079 2,1224 3,005E-08 6 2000 2,5 54,57 0,00073 2,2902 2,392E-08 7 2000 2,7 54,17 0,00068 2,4552 1,941E-08 8 2000 3 53,57 0,00062 2,6978 1,463E-08 No Qa_(m3_{/detik) Ap}b_(m2_{) W}c_{(m) L}d_(m) 1 0,10 115,20 56,57 2,04 2 0,10 115,20 56,17 2,05 3 0,10 115,20 55,77 2,07 4 0,10 115,20 55,37 2,08 5 0,10 115,20 54,97 2,10 6 0,10 115,20 54,57 2,11 7 0,10 115,20 54,17 2,13 8 0,10 115,20 53,57 2,15

Nfr > 10

-5

No Nfra _Hb_{(m) Vh}c_{(m/detik) W}d_{(m) R}e _{cek Nre}f

1 1,2912E-05 1,5 0,01 3,3333 0,7895 9405,21 2 3,68861E-05 1,7 0,015 1,9608 0,6218 11111,50 3 5,35671E-05 1,9 0,017 1,5480 0,5500 11138,09 4 7,62549E-05 2,1 0,019 1,2531 0,4826 10923,33 5 0,000106397 2,3 0,021 1,0352 0,4225 10570,41 6 0,000145596 2,5 0,023 0,8696 0,3704 10148,34 7 0,000195615 2,7 0,025 0,7407 0,3257 9700,19 7 0,000265541 3 0,027 0,6173 0,2799 9001,63 No Ap (m2₎a _Wb_{(m) L}c_(m) 1 54,00 3,33 16,20 2 54,00 1,96 27,54 3 54,00 1,55 34,88 4 54,00 1,25 43,09 5 54,00 1,04 52,16 6 54,00 0,87 62,10 7 54,00 0,74 72,90 8 54,00 0,62 87,48 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 0 1 2 3 H (m) Hubungan W dan L untuk Ap = 54 m2

W L ZONA PENGENDAPAN INLET W L

W/H

0 0.00005 0.0001 0.000150.0002 0.000250.0003 0.00035 0.0004 0.00045 0 0.5 1 1.5 2 Nfr W/H Hubungan W/H dengan Nfr H = 1,5 m H = 1,7 m H = 1,9 m H = 2,1 m H = 2,3 m H = 2,5 m H = 2,7 m H = 3 m 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 0.5 1 1.5 2 Nfr W/H

Hubungan W/H dengan Nre

H = 1,5 m H = 1,7 m H = 1,9 m H = 2,1 m H = 2,3 m H = 2,5 m H = 2,7 m H = 3 m

ZONA LUMPUR

Tanpa Skala

BAK CIRCULAR

OUTLET PELIMPAH ZONA LUMPUR INLET CIRCULAR BAFFLE A A Tanpa Skala

Denah Unit Prasedimentasi

ZONA INLET

PDAM NGAGEL

PERFORATED BAFFLE SALURAN OUTLET ZONA LUMPUR SALURAN INLET NGAGEL II NGAGEL II

PDAM KARANG PILANG

KARANG

PILANG KARANGPILANG KARANGPILANG KARANGPILANG KARANGPILANG

Analisa Waktu Detensi

Menit ke- Volume lumpur (ml)

5 4 10 8 15 11 20 13 25 13.5 30 14.5 35 15 40 15 45 15.1 50 15.1 55 15.1

PDAM Ngagel

PDAM Karang Pilang

Menit ke- Volume lumpur (ml)

5 0 10 1.5 15 3 20 4.5 25 5.5 30 6 35 6.5 40 6.5 45 6.75 50 6.8 55 7 60 7 65 7

KESIMPULAN

1. Acuan untuk mendesain bak prasedimentasi bentuk rectangular

adalah Bilangan Froude, sedangkan acuan untuk mendesain bak prasedimentasi bentuk circular dengan tipe center feed adalah Bilangan Reynolds.

2. Semakin besar rasio lebar dan kedalaman, maka nilai Bilangan

Froude dan Bilangan Reynolds akan semakin kecil.

3. Overflow rate merupakan acuan untuk mengetahui luas permukaan

bak, sedangkan kecepatan horizontal merupakan acuan untuk menghitung nilai Bilangan Reynolds dan Froude, sehingga dalam menentukan panjang, lebar, dan kedalaman bak mengacu pada

KESIMPULAN

Bilangan Reynolds partikel menunjukkan keadaan aliran di

sekitar partikel, apakah laminer atau turbulen, untuk

menentukan kecepatan pengendapan partikel.

Bilangan Reynolds aliran menunjukkan keadaan aliran dalam

bak, sedangkan bilangan Froude menunjukkan terjadinya

aliran pendek atau tidak, sehingga dalam menentukan luas

penampang mengacu pada kedua bilangan tersebut.

KESIMPULAN

4. Bentuk Rectangular

 inlet : perforated baffle

 Outlet: pelimpah yang berupa v-notch dengan beban pelimpah

yang sekecil mungkin

 Zona lumpur : kemiringan pada dasar bak menuju hopper.

Hopper diletakkan di dekat zona inlet.

Bentuk Circular

 Inlet : pada tengah bak (tipe center-feed).

 Outlet :pelimpah yang berupa v-notch dengan beban pelimpah

yang sekecil mungkin

 Zona lumpur : adanya kemiringan pada dasar bak menuju