TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20111 Rencanakanbaksedimentasiyangdilengkapiplatesettlerdengankemiringansudutplate() digunakan untuk mengolah air sebesar 100 L/dtk! Penyelesaian : Baksedimentasidapatberupacircular,rectangularatausquaredengankedalaman25m. Dimanarectangularmempunyaipanjangsampai50mdanlebar10msedangkansquaretank mempunyai panjang 2,5 m. Slope ruang lumpur berkisar antara 2% - 6%, bilangan Reynolds < 2000 atau NFr >10-5 agar aliran laminer. Dalam perencanaan ini digunakan bak sedimentasi berbentuk rectangular sedimentation tank yangberfungsimeremovalpartikelsuspendedsolidyangdihasilkandariprosesflokulasi.Adapun kriteria desain yang digunakan adalah sebagai berikut : 1.Jumlah bak = 1 2.Kedalaman air (H) = 2 4,5 m3.Kecepatan aliran (Vs)= 0,3 1,7 m/min4.Waktu detensi (td) = 1,5 4 jam5.Surface loading (SL) = 1,25 2,5 m/jam 6.Panjang/lebar = minimum 7.Kedalaman air/panjang = minimum 1/15 8.Weir loading rate = 9 13 m3/m.jam H W Vo W B D So A C H TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20112 Analisa Tes Kolom Pengendapan Untukmengetahuibesarnyaefisiensiremovalpartikelflokulen,makadilakukansuatuujiteskolom pengendapan, dengan criteria kolom pengendapan sebagai berikut: -Tinggi kolom = 2 m -Diameter kolom = 20 cm. -Interval titik sampling = 50 cm. -td = 2-3 jam -Air tercampur homogen. Gambar 1Alat Tes Kolom Pengendapan dan Kurva Removal Partikel Flokulen BerikutadalahdatalaboratoriumuntukairdenganSS=98mg/ltdanQ=27648m3/haridengan menggunakan kolom d = 200 mm, H = 2 m dan jarak antar lubang 0,5 m adalah sebagai berikut: Tabel 1 Data Laboratorium Settling Coloumn Test Waktu (menit) Kedalaman (m) 0,511,52 00000 1028211812 2048382527 3064473431 4570564843 6085665853 9088827362 Sumber : Hasil Analisa Laboratorium TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20113 WSGD Daridatadiataskemudiandiplotdalambentukgrafikdenganwaktusebagaiabsisdan kedalamansebagaiordinatsehinggaakanmembentukgrafikisoremovalpartikelflok(Gambar2) sebagai berikut: 10 20 0 45 60 9021,510,5028 48 64 70 85 8821 38 47 56 66 8218 25 34 48 58 7312 27 31 43 53 6220% 40% 50% 60% 70%30 3030%Kedalaman (m)Waktu pengendapan (menit) Darigrafiktersebutselanjutnyadilakukaninterpolasipadakurvaremoval20,30,40,50,60 dan70%.Kurvaisoremoval20%memotongsumbuxpada16menit,sehingga surfaceloadingpada waktu tersebut adalah : Vo=dtH =menitm162xharimenit 1440 = 18023.m harim td=16 menit=0,27 jam Fraksi ter-removal (RT):RT=RA + HH5(RB RA) + HH4(RC RB) + ... + Rn =20 % + 265 , 1(30% - 20%) + 265 , 0(40% - 30%) + 235 , 0(50% - 40%) + 225 , 0(60% - 50%)+ 22 , 0(70% - 60%)= 35,5 % Dengan cara yang sama didapatRT pada td yang lain. Hasil selengkapnya dapatdilihatpada tabel2 berikut ini. Gambar 2GrafikIsoremovalPartikelFlok TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20114 Tabel2Surface loading dan efisiensi removal pada tiap td Kurva isoremoval (%) td (menit) Surface loading (m3/hari.m2) % RT 201618035,5 302999,347,5 404465,557,3 505750,562,8 608733,177,5 Sumber : Hasil Perhitungan Hasil pada tabel diatas diplot pada gambar sehingga bisa dibuat grafik hubungan antara %RTdantd dapat dilihat pada gambar 3berikut ini: Gambar 3. Grafik hubungan antara %RT dan td Grafik hubungan antara RT dan tdy = 24.242Ln(x) - 33.25R2 = 0.985501020304050607080900 20 40 60 80 100Waktu pengendapan, td (menit)Fraksi removal, RT (%)TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20115 Sedangkan hubungan antara %RT dan surfaceloading (SL) tersaji pada gambar 4 berikut ini : Gambar 4. Grafik hubungan antara %RT dan SL Berdasarkan hasil analisa data dan grafik diatas, bila diinginkan efisiensi removal sebesar 90% maka akan didapatkan waktu pengendapan (td) = 161,4182 menit = 2,690303 jam dengan kecepatan mengendap (surface loading) = 23,73639 m3/hari.m2 = 0,989016 m3/jam. m2 = 2,75.10-4 m3/detik.m2 Perhitungan Settling Zone Detail desain: Efisiensi removal = 90% td = 161,4182 menit = 9685,092 detik SL = 2,75.10-4 m/detik Faktorscaleupwaktupengendapan(waktudetensi),td=1,75sedangkanuntukoverflowrate (surface loading), SL = 0,65 (Reynold and Richards, 1996), maka:td = 161,4182 mnt x 1,75 = 282,48185 mnt = 16948,911 dtk SL atau Vo = 2,75.10-4 m/detik x 0,65 = 1,7875.10-4 m/detik Debit pengolahan = 0,1 m3/detik Direncanakanjumlahbak=2bak(1baksebagaicadangansehinggajikaterjadiperbaikanatau pembersihan bak terus beroperasi) Debit bak =0,1 m3/detik AsQSo = As = 4 -10 . 7875 , 106 , 0 = 335,66 m2 Direncanakan panjang (L) : lebar (B) = 1 : 4 L = 4B Grafik hubungan antara RT dan SLy = 380.6x-0.4553R2 = 0.998301020304050607080900 50 100 150 200Surface loading, SL (m3/hari.m2)Fraksi removal, RT (%)TUGAS SEDIMENTASI B REINITA AFIF AULIA [3308100078] | 6/14/20116 AB C Vso Vo W h Berikut adalah perhitungan Dimensi Bak : AS=L x B AS=4B2 335,66 =4B2 B2= 83,915 B=9,15 mL=36,65 m Sehingga panjang bak (L) = 36,65 m Lebar bak (B) = 9,15 m Vol=Q x td=0,1 m3/detik x 16948,911 detik =1016,9345 m3 Kedalaman bak (H) = SAVol =2366 , 3359345 , 1016mm =3,03 m Kecepatan aliran (Vs ) =dtL =ikmdet 911 , 1694865 , 36 = 2,16.10-3 m/dtk T=25oViskositas kinematis = =0,8976 . 10-6 m2/detik Radius hidrolik (R)=H BBxH2 + =) 03 , 3 ( 2 15 , 903 , 3 15 , 9+x = 1,83 NRe=.R Vs =6 -3 -10 . 8976 , 083 , 1 10 . 16 , 2 =4403,75>2000(Tidak laminer) NFr=R gVS.2 =83 , 1 . 81 , 9) 10 . 16 , 2 (2 3 - =2,6. 10-7