311146385-desain-instalasi-pengolahan-air-bersih.docx

TEKNIK PENYEHATAN DESAIN INSTALASI PENGOLAHAN AIR BERSIH

Disusun Oleh Arif Rahman

:1307114639

Ben Sejahtera

: 1307113306

David Imanuel Ketaren : 1307114726 Ismail Rahmadtullah

: 1307122977

TEKNIK SIPIL S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU

Direncanakan suatu daerah dengan jumlah penduduknya adalah 15.235 dengan angka rasio pertumbuhan penduduk pertahun 2%. a. Prediksikan kebutuhan air bersih dan kapasitas bangunan pengolahan air bersih 25 thn mendatang b. Rencanakan dan hitung bangunan pengolahan airnya Jawab :

𝑃𝑜 = 15.235 𝑗𝑖𝑤𝑎 𝑟 = 2% = 0,02 𝑛 = 25 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 a. Jumlah penduduk umur rencana 25 tahun 𝑃𝑛 = 𝑃𝑜 × (1 + 𝑟)𝑛 𝑃𝑛 = 15.235 × (1 + 0,02)25 𝑃𝑛 = 24.994,632 𝑗𝑖𝑤𝑎 𝑃𝑛 ≅ 24.995 𝑗𝑖𝑤𝑎 Kebutuhan air bersih rata-rata per orang = 120 liter/jiwa/hari (Untuk perkotaan)  kebutuhan air bersih umur rencana 25 tahun  𝐾𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑎𝑖𝑟 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑚𝑎𝑘𝑎𝑖 × 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑘𝑎𝑖𝑎𝑛  𝑘𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑎𝑖𝑟 = 24.995 × 120  𝒌𝒆𝒃𝒖𝒕𝒖𝒉𝒂𝒏 𝒂𝒊𝒓 = 𝟐. 𝟗𝟗𝟗. 𝟒𝟎𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒆𝒓/𝒉𝒂𝒓𝒊  𝒌𝒆𝒃𝒖𝒕𝒖𝒉𝒂𝒏 𝒂𝒊𝒓 = 𝟐. 𝟗𝟗𝟗, 𝟒 𝒎𝟑 /𝒉𝒂𝒓𝒊 Jadi ddebit yang dibutuhkan 𝟐. 𝟗𝟗𝟗, 𝟒 ≅ 𝟑. 𝟎𝟎𝟎, 𝟎 𝒎𝟑 /𝒉𝒂𝒓𝒊 b. Perhitungan luas tampang dan dimensi saluran Kecepatan diasumsikan 0,05 m/dt (untuk pengendapan kecepatan harus kecil) 𝑄 =𝐴×𝑉 𝑄 𝐴= 𝑉 𝑄 𝐴= 𝑉 3000 𝒎𝟑 /𝒉𝒂𝒓𝒊 = 0.05𝒎/𝒅𝒆𝒕𝒊𝒌 0.035 𝒎𝟑 /𝒅𝒆𝒕𝒊𝒌 = 0.05𝑚/𝒅𝒆𝒕𝒊𝒌 = 0.694 𝑚2

c. Perhitungan dimensi saluran Diketahui luas tampang 0.69 m2 1 𝐴 = 𝜋𝐷 2 4 0.694 × 4 2 𝐷 = 3.14 D= 0.94025 m D=1m d. Perencanaan bangunan unit Instalasi 1. Unit Koagulasi 2. Unit Flokulasi 3. Unit Flotasi 4. Unit Sedimentasi 5. Unit Filtrasi 6. Unit Desinfeksi 7. Unit Pengumpul

1. Unit Koagulasi a. Direncanakan Menampung air selama 6 jam b. Maka, Direncanakan dimensi kolam koagulasi dapat menampung air dengan debit masuk selama 6 jam. Diketahui : Qmasuk = 0.035 m3/dtk Qmasuk = 3000 m3/hari

Qmasuk =

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢

3000 m3/hari =

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 6 𝑗𝑎𝑚

Volume Kolam = 3000 𝑚3/ℎ𝑎𝑟𝑖 × 6 𝑗𝑎𝑚 Volume Kolam = 750 m3 -Dimensi Bak Koagulasi Volume = ¼ 𝜋 𝐷 × 𝐷 × 𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 Direncanakan Diameter Bak = 6 m Tinggi Bak

=9m

Volume = 0.25 × 3.14 × 6 × 6 × 9 Volume = 254.34 m3

Agar dapat menampung air dengan volume 750 m3 maka kolam atau bak direncanakan 3 unit bak penampung untuk koagulasi.

Direncanakan 2 buah bak untuk pengaduk manual, 1 buah bak untuk bak pembubuh. Jenis Koagulan yang digunakan adalah Al2(SO4)3 diturunkan dalam bentuk cair, konsentrasi sebesar (5% - 20 %) 2. Unit Flokulasi Direncanakan untuk Instalasi Menggunakan Flokulator Mekanis, sumbu horizontal dengan pedal. Flokulator mekanis sumbu Sumbu horizontal vertikal dengan pedal dengan bilah 60 (menurun) – 70 (menurun) 10 – 10

Kriteria umum

Flokulator hidrolis

G (gradien kecepatan) 1/detik

60 (menurun) –5

Waktu tinggal (menit)

30 – 45

30 – 40

20 – 40

20 – 100

Tahap flokulasi(buah)

6 – 10 Bukaan pintu/ sekat

3–6 Kecepatan putaran

2–4 Kecepatan putaran

1 Kecepatan aliran air

0,9

0,9

1,8 – 2,7

1,5 – 0,5

--

5 – 20

0,1 – 0,2

-

--

1–5

8 – 25

-

Pengendalian energi Kecepatan aliran max.(m/det) Luas bilah/pedal dibandingkan luas bak (%) Kecepatan perputaran sumbu (rpm) Tinggi (m)

Flokulator clarifier 100 – 10

2–4 *

3. Unit Flotasi

Proses Flotasi untuk pemisahan Lemak Flotasi mekanik Disolved Air Flotation

Aliran udara (N.L/m3 air)

Ukuran gelembung

Input tenaga (Watt jam/m3)

Waktu detensi (menit)

Beban hidrolik permukaan (m/jam)

100 – 400

2 – 5 mm

5 – 10

5 – 15

10 – 30

10.000

0,2 – 2 mm

60 – 120

4 – 16

-

40 – 80

20 – 40 bersamaan dengan flokulasi

3 – 10

15 – 50

40 – 70 μm

4. Unit Sedimentasi, Unit Filtrasi dan Unit Desinfeksi Direncanakan Kolam penampung, menampung air selama 5 jam Diketahui : Qmasuk = 0.035 m3/dtk Qmasuk = 3000 m3/hari

Qmasuk =

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢

3000 m3/hari =

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 5 𝑗𝑎𝑚

Volume Kolam = 3000 𝑚3/ℎ𝑎𝑟𝑖 × 5 𝑗𝑎𝑚 Volume Kolam = 625 m3 -Dimensi Bak Koagulasi Volume = ¼ 𝜋 𝐷 × 𝐷 × 𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 Direncanakan Diameter Bak = 5 m Tinggi Bak

=8m

Volume = 0.25 × 3.14 × 5 × 5 × 8 Volume = 157 m3 Untuk setiap kolam direncanakan dibuat sebanyak 3 kolam penampungan. Setiap bak harus dilindungi dari pengaruh luar yang tahan terhadap beban alkalin.

5. Unit Pengumpul dan Distributor Air Bersih yang telah diolah, dikumpulkan dalam suatu kolam untuk didistribusikan. Dengan dimensi kolam : - Diameter = 8 m Tinggi = 10 m Banyak Unit = 4 Unit Dengan Perencanaan di atas, di asumsikan Instalasi ini dapat memenuhi kebutuhan air pada suatu daerah dengan populasi 24.995 jiwa untuk 25 tahun mendatang. Dengan debit tanggungan sebesar 3000.000 juta/hari.

SKETSA PERENCANAAN

KETERANGAN GAMBAR: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Unit Koagulasi Unit Flokulasi Unit Flotasi Unit Sedimentasi Unit Filtrasi Unit Desinfeksi Unit Pengumpul