tugas prasedimentasi REVISI

1 Tugas Besar PBPAM, Teknik Lingkungan Itenas

Nama

: Tuning Leinawati (25.2008.019) Puteri Novita Wulandari (25-2009-029)

Asisten Tgl. pemberian Tugas Tgl. Penyerahan Tugas

: Mila Dirgawati : 14 Juli 2011 :

PrasedimentasiDefinisiBangunan prasedimentasi merupakan bangunan pertama dalam sistem instalasi pengolahan air bersih. Bangunan ini berfungsi sebagai tempat proses pengendapan partikel diskrit seperti pasir, lempung, dan zat-zat padat lainnya yang bisa mengendap secara gravitasi. Prasedimentasi bisa juga disebut sebagai plain sedimentation karena prosesnya bergantung dari gravitasi dan tidak termasuk koagulasi dan flokulasi. Oleh karena itu prasedimentasi merupakan proses pengendapan grit secara gravitasi sederhana tanpa penambahan bahan kimia koagulan. Tipe ini biasanya diletakkan di reservoir, grit basin, debris dam, atau perangkap pasir pada awal proses pengolahan.


Gambar 1, diagram alir Ukuran partikel-partikel dalam air Partikel Tersuspesi -Diskrit: Uk. 1 s/d 1000 mikron (0.0001 s/d 10 mm). Partikel Terlarut: Uk. 0.0001 s/d 1 mikron (0.00000001 s/d 0.0001mm).

Tabel 1, Kecepatan partikel padat dalam air

Fungsi dan kegunaanKegunaan proses prasedimentasi adalah untuk melindungi peralatan mekanis bergerak dan mencegah akumulasi grit pada jalur transmisi air baku dan proses pengolahan selanjutnya.


Pertimbangan dasar dalam mendesain bak prasedimentasi adalah: a. Lokasi perletakan bak prasedimentasi Penempatan bak prasedimentasi pada lokasi intake akan memaksimalkan kegunaan bak karena grit tersisihkan lebih awal dan menekan kemungkinan akumulasi grit pada saluran/pipa transmisi air baku. b. Jumlah bak yang dibutuhkan Bak prasedimentasi dibangun dalam bentuk tunggal yang memiliki dua kompartemen atau dua bak terpisah, sehingga bila satu kompartemen dibersihkan, kompartemen yang lain masih dapat beroperasi sehingga supplai air ke instalasi tidak terganggu. c. Bentuk bak prasedimentasi Bak empat persegi panjang dengan arah aliran horizontal. Karena

kekeruhan air baku yang hanya 125 mg/l SiO2 maka sesuai dengan fungsinya direncanakan untuk membangun bak pra sedimentasi sebanyak 1 buah.

PRASEDIMENTASI

Gambar 2, Diagram alir SPAM


Gambar 3, Prasedimentasi

d. Ukuran grit yang disisihkan Partikel yang disisihkan pada unit prasedimentasi berukuran 1,2 -1,5 mm. Prasedimentasi akan mengurangi beban pada proses koagulasi dan flokulasi dan kolam sedimentasi, sama halnya mengurangi jumlah koagulan kimia yang dibutuhkan untuk pengolahan air. Sebagai tambahan, prasedimentasi sangat berguna karena air baku memasuki instalasi dari reservoir biasanya lebih seragam dalam kualitas daripada air yang masuk instalasi tanpa kolam penahan.Source From ; http://callmecrysant.wordpress.com/2010/10/04/prasedimentasi/

Jenis PrasedimentasiBentuk bak prasedimentasi dapat berupa persegi panjang (rectangular) dengan pola aliran horisontal serta lingkaran (circular) dengan pola aliran radial atau upflow (Huisman, 1977). Pada bak prasedimentasi rectangular terdapat empat zona yaitu zona inlet, zona pengendapan, zona lumpur dan zona outlet. 1. Zona inlet pada bak prasedimentasi rectangular merupakan daerah air masuk yang membuat aliran air yang masuk ke zona pengendapan menjadi laminer, serta dapat mencegah terjadinya aliran singkat. 2. Zona pengendapan pada bak prasedimentasi rectangular merupakan tempat berlangsungnya proses pengendapan zat padat yang di bawa oleh air baku. 3. Zona lumpur merupakan tempat menampung zat padat yang telah terendapkan dari air baku. 4. Zona outlet merupakan daerah air keluar yang akan mengalirkan effluent secara baik dengan menjaga aliran tetap laminer.


Terdapat beberapa macam variasi jenis inlet pada bak prasedimentasi rectangular yaitu inlet yang dilengkapi perforated baffle dan tanpa perforated baffle. Jenis inlet dan bentuk outlet bak prasedimentasi rectangular dapat menjadi sebagian faktor yang mempengaruhi besar efisiensi pengendapan air baku yang terjadi. Berdasarkan beberapa macam variasi jenis inlet dan bentuk outlet maka perlu ditentukan efisiensi pengendapan agar dapat ditentukan pengaruh jenis inlet dan bentuk outlet bak prasedimentasi

rectangular terhadap kinerja bak agar inlet dan outlet bak prasedimentasi rectangular dapat direncanakan dengan tepat. (Moesriati, 2007)

Kriteria Desain Bentuk rectangular / persegi panjang P : l = (3 8) : 1 diambil 5 : 1 Td = 2 3 jam Beban permukaan (Vs) = 15 80 m/hari diambil 45 m/hari Bilangan Reynold (NRe) < 2000 yang berarti aliran laminer peralihan Bilangan Freud (NFr) > 10-5 yang berarti aliran stabil Vh = ( 8 10) x Vs (untuk mencegah scouring diambil vh = 10 vs)

Rumus rumus yang berlaku untuk perhitungan unit pengolahan Pra sedimentasi : Mencari Dimensi Bak Menghitung luas permukaan bak (As) =

Qmaks Vs

Menghitung kecepatan aliran (Vh) = 10 x Vs Menghitung luas melintang (Ac) =

Qmals Vh

Menghitung penjang dan lebar saluran dengan menggunakan hasil perhitungan luas permukaan As = P x L

Menghitung tinggi muka air (h) =

Ac L

Mencek kembali detention time sudah sesuaikah dengan kriteria desainnya = V = Q x td


Td =

V Qmaks

Mencari diameter saluran / pipa inlet Mencari luas melintang (Ac) =

Qmaks Vh

menggunakan kriteria desain dimana Vh = 0,6 1,5 m/dt

-

Mencari dimensi pipa (d) =

4xA

Mencari zona inlet Menghitung L inlet = x h zona pengendapan Memeriksa kembali NRe dan NFr sudah sesuaikah dengan kriteria desain NRe =

Vh x R = apabila hasilnya < 2000 maka aliran laminer, berarti V

desain sudah sesuai dengan kriteria desainnya. -

Vh2 NFr = = apabila hasilnya > 10-3 maka aliran stabil, berarti desain gxRsudah sesuai dengan kriteria desainnya.

DimensioneeringDirencanakan : h = 6 m Dimensi bak As =Q 3 maks 0.3 96m /dt 855,36m2 Vs 40 m/86400 dt

Vh = 10 x Vs = 10 x 45m/hari = 450 m/hari = 450 m/86400dt = 5,208 x 10-3 m/dt Ac =

Qmaks 0.3 96m3/dt 76,037m 2 = 3 m/dt Vh 5,208 x 10

As = p x L = 3L x L = 5 L2 L=As 5 855,36 m2 5

= 13,079 m

P = 5 L = 3 x 13,079 m = 39,237 m


Ac = L x h h = Ac / L = Cek td V = Qmaks x td td =V Q maks pxl xh Q maks

76,037 m2 13,079 m

5,814 m

39, ,237m x 11.94m x 5.814m 7534,426 dt 0,396m3/dt

= 7534,426 dt x

jam =2.091 jam memenuhi kriteria desain 3600 dt

Saluran / pipa inlet Kriteria desain : v = (0,6 1,5) m/dt diambil 1 m/dtQ 3 maks 0,396 m /dt 0,396m 2 V 1m/dt4A 4 x 0,3 96m2 0,71 m

A=

Diameter pipa (d) = Zona Inlet

L inlet = x H zona pengendap = x h bak = x 5,814 m =2,907 m

A total lubang (Ac) = 30% x Ac bak = 0.3 x 76,037 = 22,811 m2 Asumsi : diameter lubang 2 = 0.05 m Alubang = d2 = (0.05)2 = 1.96x10-3 m2 Jumlah lubang =Q n

Ac A

'

22,8111.96 10 3

11638 buah

lubang

Qlubang=Q A

0.396 11638

3,403x 10-5 m3/dtk

v

h

lubang lubang

3.403x10-5 0,017 m/d 1.96 10 3

Cek NRE dan NFR


Ao o o Jari-jari hidrolis (R) =

3 lubang 1.96 10 0.0125 m d 0.05

=0.919x10-6 m2/d , untuk T = 240CN v R 0.017 0.0125 h 231,229 Laminer RE 0.919 10 6v

o

2 2 h 0.017 N 2,359 x 10-3 Stabil FR gR 9.8 0.0125

Ruang Lumpur Kriteria desain : Bentuk limas Efisiensi penyisihan () = 65% td lumpur = 1 hari = 86400 dt Kekeruhan (menggunakan TSS) = 510 mg/l Kadar lumpur air baku (C) = 510 mg/l Lumpur tersisihkan (c) = x C = 0,65 x 510 mg/l = 784,6 mg/l= 0,784 kg/m3 Volume lumpur (v) = Q bak x td x c = 0,42 m3/dt x 86400 dt x 0,784 kg/m3 = 28449,8 m3V As

Tinggi ruang lumpur =

28449.8 m3855,36 m2

1,10 m

Saluran Pelimpah Weir loading (WL) = 5,8 x 10-3 m3/m.dt Panjang ambang pelimpah total (L) = Tinggi muka air diatas ambang (h) Qmaks = 3,33 L . h3/2Q 0.396m 3/dt maks 56.89 m WL 5.8 x 10 3 m3/m.dt


h3/2 =

3 maks 0.33 m /dt 1,74 x 10-3 3,33 x L 3.33 x 56.89 m Q

h = 0,0145 m

Daftar Pustaka : http://callmecrysant.wordpress.com/2010/10/04/prasedimentasi/ http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-7587-3302100064-bab1.pdf

Documents

tugas prasedimentasi REVISI