PRASEDIMENTASI 7

PRASEDIMENTASI
7
Program Studi
Teknik Lingkungan
Nama Mata Kuliah
Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum
Jumlah SKS
3
Pengajar
1. Prof. Dr. Ir. Mary Selintung, MSc.
2. Dr. Eng. Ir. Hj. Rita Tahir Lopa, MT
3. Ir. Achmad Zubair, MSc.
4. Dr. Eng. Bambang Bakri, ST., MT.
5. Roslinda Ibrahim, SP., MT
Sasaran Belajar
Setelah lulus mata kuliah ini mahasiswa mampu
membuat perencanaan dan perancangan
bangunan pengolahan air minum
Mata Kuliah Prasyarat
Penyediaan Air Minum
Deskripsi Mata Kuliah
Mata Kuliah bangunan pengolahan air Minum
merupakan mata kuliah yang diwajibkan bagi
mahasiswa semester VI yang telah mengikuti
materi perkuliahan penyediaan air minum. Materi
perkuliahan mencakup pembahasan mengenai
pengertian dan metode perencanaan bangunan
pengolahan air minum; penentuan kebutuhan air
dan debit air baku, analisis kualitas air baku,
perencanaan bangunan unit pengolahan: intake,
prasedimentasi,
koagulasi
dan
flokulasi,
sedimentasi, filtrasi, disinfeksi, pengolahan
lumpur, reservoir dan pengolahan lumpur.
I PENDAHULUAN
1.1 CAKUPAN ATAU RUANG LINGKUP MATERI PEMBELAJARAN
Materi pembahasan pada pertemuan ke-7 (tujuh) ini meliputi:
 Tinjauan umum
 Bentuk bak pengendap
 Bagian-bagian bak pengendap
 Kriteria desain
1.2 SASARAN PEMBELAJARAN,
Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa mampu memahami dan menjelaskan
bentuk, Bagian-bagian dan kriteria desain bangunan prasedimentasi.
1.3 PRILAKU AWAL MAHASISWA
Sebaiknya mahasiswa telah mengetahui dan memahami materi pembahasan
pada perkuliahan sebelumnya, agar dapat mengikuti pembahasan materi pada
pertemuan ini dengan baik.
1.4 MANFAAT
Manfaat yang didapatkan setelah mengikuti pertemuan ini adalah
meningkatkan pengetahuan dan wawasan mahasiswa mengenai hal-hal yang
terkait dengan prasedimentasi termasuk didalamnya mengenai bentuk
bangunan, zona pengendapan dan kriteria desain bangunan.
1.5 URUTAN PEMBAHASAN
Materi pembahasan dimulai dengan tinjauan umum. Kemudian secara
berurut dilanjutkan dengan pembahasan materi mengenai bentuk bak
pengendap, zona pengendapan dan kriteria desain.
1.6 PETUNJUK BELAJAR
Mahasiswa diharapkan membaca isu terkait pada media massa yang
menambah wawasan secara umum. Membaca bahan yang akan dikuliahkan
pada minggu berikut agar dapat lebih siap dan dapat didiskusikan pada
pertemuan berikut.
II PENYAJIAN
2.1 UMUM
Prasedimentasi (disebut juga plain sedimentation atau sedimentasi I)
dimaksudkan untuk mengendapkan partikel diskret atau partikel kasar atau
lumpur agar tidak membebani unit-unit selanjutnya seperti koagulasi/ flokulasi,
sedimentasi dan filtrasi. Partikel diskret adalah partikel yang tidak mengalami
perubahan bentuk dan ukuran selama mengendap di dalam air.
Prasedimentasi hanya diperlukan apabila dalam air baku terdapat partikel
diskret atau partikel kasar atau lumpur dalam jumlah yang besar. Pengendapan
dilakukan dalam bak berukuran besar (biasanya membutuhkan waktu detensi
selama 2 hingga 4 jam) dalam aliran yang laminer, untuk memberikan
kesempatan lumpur mengendap tanpa terganggu oleh aliran. Pengendapan
berlangsung secara gravitasi tanpa penambahan bahan kimia sebelumnya.
Kecepatan pengendapan dapat dihitung dengan rumus
Stoke’s sebagai berikut:
Dengan:
Vs = Kecepatan pengendapan, m/det
Sg = Specific gravity
ρs = densitas massa partikel, kg/m3
ρ = densitas massa liquid, kg/m3
g = percepatan gravitasi, m/detik2
v = viskositas kinematik, m2/detik
μ = viskositas absolut, N.detik/m2
3
2.2 BENTUK BAK PENGENDAP
Bentuk bak pengendap ada dua macam, yaitu:
1. Rectangular (segi empat)
Pengendap I bentuk persegi didisain dengan kemiringan dasar 5 – 10 % bila
pengurasannya dengan cara manual setiap 6 bulan sekali. Apabila
pengurasannya menggunakan scrapper mekanis maka kemiringan dasarnya
1%.
Gambar 7.1
Bak prasedimentasi bentuk segiempat
dengan aliran horizontal
2. Circular (lingkaran)
Gambar 7.2 Bak prasedimentasi bentuk lingkaran
dengan aliran horizontal
4
Gambar 7.3 Bak prasedimentasi bentuk lingkaran
dengan aliran upflow
2.3 BAGIAN-BAGIAN BAK PENGENDAP
Sebuah bak sedimentasi ideal dibagi menjadi 4 zona, yaitu:
1. zona inlet
Dalam zona ini aliran terdistribusi tidak merata melintasi bagian melintang
bak; aliran meninggalkan zona inlet mengalir secara horisontal dan langsung
menuju bagian outlet.
2. zona pengendapan
Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horisontal ke arah outlet, dalam
zona ini terjadi proses pengendapan. Lintasan partikel diskret tergantung
pada besarnya kecepatan pengendapan.
3. zona lumpur
Dalam zona ini lumpur terakumulasi. Sekali lumpur masuk area ini ia akan
tetap disana
4. zona outlet
Dalam zona ini, air yang partikelnya telah terendapkan terkumpul pada bagian
melintang bak dan siap melngalir keluar bak.
5
Gambar 7.4 Pola Pengendapan partikel diskret
2.4 KRITERIA DESAIN
1. Waktu pengendapan : 1 – 3 jam
2. Kedalaman ruang pengendapan (1 – 3) m
3. Kecepatan pengendapan partikel diperoleh dari analisa kolom test di
laboratorium
4. Performance atau kinerja pengendap berdasarkan pada grafik
performance
5. Bilangan NRe < 2000 dan Nilai Froude aliran > 10 -5
2.5 CONTOH PERHITUNGAN
Diketahui:
Q = 1,12 m3/det
Akan dirancang 2 bak dengan ukuran yang sama besar, sehingga Q = 0,56 m3/det
So = 0.00037 m/s
T = 10°C Ʋ = 1,31 x 10-6m2/s
Vt = 0,025 m/s
6
DIMENSI BAK PRASEDIMENTASI
 Menentukan luas permukaan kolam ( A surface)
Denah kolam akan dirancang berbentuk persegi panjang.
As = Q / So
= 0,56 / 0,00037
= 1513, 5 m2
 Menghitung panjang dan lebar dengan kriteria desain L:W = 6-10, diambil
L:W = 6 (L = 6W)
Lebar:
As = L x W
= 6W x W
1513,5 m2 = 6 W2
W=
W = 15,8 m
Panjang:
L = 6W
L = 6 x 158 m = 94,8 m
 Menentukan Kedalaman
H=
=
= 3,17 m
7
III PENUTUP
3.1 RANGKUMAN
Prasedimentasi berfungsi untuk mengendapkan partikel diskret atau
partikel kasar atau lumpur agar tidak membebani unit-unit selanjutnya seperti
koagulasi/ flokulasi, sedimentasi dan filtrasi.
Bentuk bak pengendap ada dua yaitu segi empat (rectangular) dan
lingkaran (circular). Bak sedimentasi terbagi dalam 4 zona yaitu zona inlet, zona
pengendapan, zona lumpur dan zona outlet.
3.2 SOAL TES FORMATIF
Untuk mengetahui tingkat penguasaan pengetahuan yang diperoleh
mahasiswa, maka dosen sebagai fasilitator memberikan tes formatif berupa
pertanyaan sebagai berikut:
1. Jelaskan fungsi dari bangunan prasedimentasi !
2. R e n ca n a ka n d i me n si b a n gu n a n p ra se d i me n ta si a p a b i l a d e b i t
a i r ya n g diolah (Q)100 L/detik. Direncanakan bangunan prasedimentasi
ada 2buah dan harga kecepatan pengendapan partikel dari analisa kolom 0,02
cm/detik.
3.3
UMPAN BALIK
Diskusi dan memberikan pertanyaan untuk memonitor penerimaan
mahasiswa akan bahan kuliah yang disajikan.
3.4 DAFTAR PUSTAKA
Hamer, Mark J. 1975, Water and Waste Water Technology, John Wiley & sons,
Inc.
Masduki, A. (2009), Bahan Ajar Mata Kuliah Pengolahan Air Minum, Jurusan
Teknik Lingkungan, FTSP, ITS Surabaya.
Qasim, S.R., Motley, E.M., dan Zhu, G. (2000), Water Work Engineering: Planning,
Design & Operation, Prentice Hall PTR, Texas.
Standar Nasional Indonesia (SNI) 6774: 2008 tentang Tata cara perencanaan
unit paket instalasi pengolahan air, Badan Standarisasi Nasional.
8