TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
6.5 Sedimentasi
Kriteria perencanaan Kawamura, 1991Schilz-Okun, 1984Al-layla, 1978 a. Surface Loading QA = 3,8-7,5 mjam = 1,056 x 10
-3
mdet b. Kedalaman air tangki = 3,6-4,5 m
c. Panjang : lebar = 4:3-6:1
d. Watu Detensi = minimum 4 menit
e. Weir Loading = 3,8- 15 m
2
jam f. NRe
= 2000 g. Fr
= 10
-5
h. α = 45
o
-60
o
i. Tinggi tube = 0,55 m
j. Lebar tube W = 0,05 m
k. Tebal tube = 0,0025 m
l. Jenis tube yang dipakai adalah jenis plat Data perencanaan
a. Bak direncanakan 3 buah b. So
= 1,5 x 10
-3
mdet c. P : L
= 3 : 1 d. td
= minimal 4 menit e. weir loading = 11 m
2
jam f. NRe
= 2000 g. Fr
= 10
-5
h. T = 25
o
C i. v
= 0,8975 x 10
-6
m
2
det j. Panjang tube = 80 panjang bak
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-20
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Tabel 6.13 Perhitungan Bak Sedimentasi Parameter
Rumus Perhitungan
Hasil Satuan
Dari grafik dengan performance very good dan n = 18 didapatkan totd = 1,8
Debit masing-masing bak
Q = Q
3 Q =
0,135 m
3
det 3
0,045 m
3
det
Vα vα =
H sin
∝ +
W sin
∝ cos
∝ W
sin ∝
x tg ∝
x
So vα =
0,55 sin 60
+ 0,05
sin 60 cos 60
0,05 sin 60
x tg 60
x 1,5 x 10
-3
ms 0,0104
mdet
Tube settler
Luas A
A = Q
vα A =
0,135 m
3
det 0,0104 mdet
13 m
2
Lebar A = P x L
P = 3 L
A = 3 L
2
L=
√
A 3
L=
√
13 m
2
3 2,1
m
Panjang bak P = 3L
P = 3 x 2,1 m 6,3
m Luas bak yang tertutup
settler A = P x L
A = 6,3 m x 2,1 m 13,23
m
2
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-21
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan
Lebar Efektif
w =
W sin 60
w =
0,05 m sin 60
0,06 m
Jumlah tube pada sisi panjang
np =
p w
np =
6,3 0,06
105 buah
Jumlah Tube pada sisi lebar nl =
l w
np =
2,1 0,06
35 buah
Jumlah tube total Nt =
np x nl
Nt =
105 x 35 3675
buah
Jari-jari hidrolis
R= A
P R=
0,05m x 0,05 m 2,1 m x 0,05
0,02 m
Cek Perhitungan
Bilangan Reynold NR
e
NR
e
= V
α
x R v
NR
e
= 0,0104 mdet x 0,02 m
0,8975 x 10
-6
m
2
det
231,75 2000
OK Bilangan Froude Fr
Fr= V
α
√
g x R Fr=
0,0104 mdet
√
9,81 m det
2
x 0,02 m
0,02 10
-5
OK Vα
Vα = totd x So Vα = 1,8 x 1,5 x 10
-3
mdet 2,7 x 10
-3
mdet
Dimensi Bak Pengendap
Panjang total P total = p + tebal
tube x np +1 P total = 6,3 m + 0,0025 m x 105 +1
6,565 m
Tebal total L total = l + tebal
tube x nl +1 L total = 2,1 + 0,0025 m x 35 +1
2,2 m
Tinggi total T total = t bak +
freeboard T total = 4 m + 0,5 m
4,5 m
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-22
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Sumber : Data dan Perhitungan Tugas Besar TPAM dan PBPAM, 2017
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-23
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
A. Ruang Lumpur
Kriteria perencanaan Kawamura, 1991Schulz-Okun, 1984Al-layla, 1978:
Kandungan solid dalam lumpur = 1,5
Lama pengurasan = 5 menit = 300 det
Waktu pengurasan = 1 x sehari
Kecepatan pengurasan = 0,5 mdet
Q
tiap bak
= 0,045 m
3
det
Q
underdrain
= 2 x Qbak = 0,02 x 0,045 m
3
det = 9 x 10
-4
m
3
det
Lebar ruang lumpur = lebar bak = 2,2 m
Panjang = lebar
volume lumpur
= volume limas
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-24
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Tabel 6.14 Perhitungan Ruang Lumpur Parameter
Rumus Perhitungan
Hasil Satuan
Volume lumpur 1 hari V =
lumpur x td x Q
bak
1000 V=
1,5 x 86400 det x 0,045 m
3
det 1000
0,06 m
3
Volume limas
Tinggi limas V=
1 3
x luas alas x t
t = Volume x 3
luas alas t=
0,06 m
3
×3 2,2 m×2,2 m
0,04 m
Debit lumpur Q
L
Q
L
= Volume
td Q
L
= 0,06 m
3
300 det 0,0002
m
3
det Luas penampang pipa
penguras A A=
Q v
A= 0,0002 m
3
det 0,5 mdet
0,0004 m
2
Diameter pipa penguras
d=
√
4 × A π
d=
√
4×0,0004 m
2
3,14 0,02
m Diameter pipa pasaran
200 mm
Sumber : Data dan Perhitungan Tugas Besar TPAM dan PBPAM, 2017
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-25
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
B. Inlet
Kriteria perencanaan Kawamura, 1991Schulz-Okun, 1984Al-layla, 1978:
Perbandingan Qorifice terdekat dengan Qorifice terjauh
90
Perbandingan tinggi muka air terdekat dengan terjauh H = 0,01 m
Q tiap bak
= 0,045 m
3
det
Kecepatan pada pipa inlet cabang = 1 mdet
Kecepatan pada orifice
= 0,2 mdet
Jumlah orifice tiap bak = 5 buah
Lebar flume
= 80 cm = 0,8 m
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-26
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Tabel 6.15 Perhitungan Inlet
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan
Luas penampang pipa cabang A
A= Q
V
A= π x d
2
4 A=
0,045 m
3
det 1 mdet
0,045 m
2
Diameter pipa inlet cabang
d=
√
4 x A π
d=
√
4 x 0,045 m
3
det 3,14
0,24 m
m Diameter pasaran
250 mm
Cek diameter terhadap kecepatan
v = Q
A v=
0,045 m
3
1 4
x 3,14 x 0,25 m
2
0,92 ≈ 1 mdet
Dimensi pipa inlet utama Q = 0,135 mdet
Luas pipa inlet utama A=
Q v
A= 0,135 m
3
det 1 mdet
0,135 m
2
Diamater pipa inlet utama
d=
√
4×A π
d=
√
4 x 0,135 m
3
det 3,14
0,4 m
Diameter pasaran 400
mm
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-27
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan
Cek diameter terhadap kecepatan
v = Q
A v =
Q 1
4 x π x D
2
v = 0,135
1 4
x 3,14 x 0,4 m
2
1,0 mdet
Dimensi Flume Luas penampang
flume A=
Q v
A = 0,045 m
3
det 0,2 mdet
0,225 m
2
Lebar flume 0,8
m Tinggi flume
t = A
0,5
t = 0,225 m
2 0,5
0,47 ≈ 0,5 m
Perhitungan headloss Debit tiap orifice
Qor = Q
tiap bak
n
orifice
Q
or
= 0,045 m
3
det 5
0,009 m
3
det Luas orifice Aor
Aor = Q
orifice
v
orifice
Aor = 0,03 det
0,2 mdet 0,15
m
2
Headloss orifice 1 yang terdekat dgn
pipa inlet cabang Hl
1
Hl
1
= Q
1 2
0,72 x A
2
x g Hl
1
= 0,045 m
3
det
2
0,72 x 0,15 m
22
x 9,81 m det
2
0,013 m
Q
2
Q
2
Q
1
x 100 = 90 Q
2
= 90 x 0,009 m
3
det 100
0,008 m
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-28
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan
Hl
2
hl terjauh Hl
2
= Q
2 2
0,72 x A
2
x g Hl
2
= 0,008 m
2
0,72 x 0,15 m
2
x 9,81 m det
2
0,0004 m
Penurunan m.a dari tengah ketepi
Hl
1
-Hl
2
0,013 m - 0,0004 m 0,0126
m
Cek jika salah satu bak dikuras
Q tiap orifice
Qor = Q
tiap bak
n
orifice
Q
or
= 0,0675 m
3
det 5
0,0135 m
3
det Luas orifice Aor
Aor = Q
orifice
v
orifice
Aor = 0,0135 m
3
det 0,2 mdet
0,0675 m
2
Headloss orifice 1 yang terdekat dgn
pipa inlet cabang Hl
1
Hl
1
= Q
1 2
0,72 x A
2
x g Hl
1
= 0,0135 m
3
det
2
0,72 x 0,0675 m
22
x 9,81 m det
2
0,006 m
Q
2
Q
2
Q
1
x 100 = 90 Q
2
= 90 x 0,0135 m
3
det 100
0,012 m
Hl
2
hl terjauh Hl
2
= Q
2 2
0,72 x A
2
x g Hl
2
= 0,012 m
2
0,72 x 0,0675 m
2
x 9,81 m det
2
0,004 m
Penurunan m.a dari tengah ketepi
Hl
1
-Hl
2
0,006 m - 0,004 m 0,002
m
Sumber : Data dan Perhitungan Tugas Besar TPAM dan PBPAM, 2017
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-29
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
C. Outlet
Kriteria perencanaan Kawamura, 1991Schulz-Okun, 1984Al-layla, 1978:
a. Q tiap bak = 0,045 m
3
det b. Weir loading
= 3,61 x 10
– 3
m
3
mdet c. Menggunakan v – notch
= 90 d. Jarak antar v – notch
= 20 cm = 0,2 m e. Lebar saluran pelimpah
= 30 cm = 0,3 m f. Lebar saluran pengumpul
= 30 cm = 0,3 m g. Kecepatan aliran di saluran pelimpah = 0,3 mdet
Untuk bak pengumpul a. td
= 60 det b. Tinggi, h
= 0,5 m c. Panjang bak = lebar bak prasedimentasi = 0,9 m
d. Kecepatan aliran = 1 mdet
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-30
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Tabel 6.16 Perhitungan Outlet
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan Saluran pelimpah
Panjang pelimpah total 1 bak
P
tot
= Q bak
weir loading P
tot
= 0,045 m
3
det 3,6 x 10
-3
m
3
mdet
12,5 m
w
’
w
’
= lebar bak – lebar saluran pengumpul
w
’
= 2,1 m – 0,3 m 1,8
m Jumlah saluran pelimpah n
n= P
total
2w ’ n=
12,5 m 2 x 1,8 m
4 buah
1 saluran terdiri dari 2 pelimpah , maka 4 saluran terdiri dari 8 pelimpah
Panjang saluran 1 pelimpah
P
1 sal
= P total
n
pelimpah
P
1 sal
= 12,5 m
4
3,125 m
Luas penampang pelimpah
A= Q
v A=
0,045 m
3
det 0,3 mdet
0,15 m
2
Tinggi saluran pelimpah t
t = A
L t =
0,15 m
2
0,3 m
1,4 m
Jarak antara salura pelimpahan
Ptot – 2 x lebar sal pelimpahan n sal pelimpahan+1
12,5 m – 2 x 0,3 m 4+1
2,4 m
Cek jika salah 1 bak dikuras Q
0,0675 m
3
det Kecepatan v
V = Q
A V =
0,0675 m
3
det 0,15 m
2
0,45 mdet
Jarak saluran pelimpah dari bak pengumpul
= P
total
- 2 x lebar sal.pelimpah n sal. pelimpah+1
= 12,5 m - 2 x 0,3 m
4+1
2,4 m
Perhitungan V- notch Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari
VI-31
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan Saluran pelimpah
Jumlah V-notch
= w
jarak antar v-notch x jml pelimpah
=
1,8 m 0,2 m
x 4
36 buah
Q tiap V-notch
Q = Q tiap bak
n
v-notch
Q
V-notch
= 1,417 H
52
Q = 0,045 m
3
det 36
0,00125 m
3
det
Tinggi air pada V-notch H=
Q v
-notch
1,417
25
H= 0,00125 m
3
det 1,417
25
0,06 m
Tinggi V-notch Tinggi
V-notch
= H + 15H Tinggi
V-notch
= 0,06 m + 15 x 0,06 m
0,07 m
Saluran Pengumpul Luas penampang pengumpul
A
A = Q
v A =
0,045 m
3
det 1 m det
2
0,045 m
2
Tinggi saluran pengumpul h
h = A
L h =
0,045 m
2
0,3 m
0,15 m
Panjang saluran pengumpul P = n x lebar sal. pelimpah + n x
jarak saluran pelimpah dari ruang pengumpul
P = 4 x 0,3 m + 4 x 2,4 m 10,8
m
Perhitungan Dimensi Bak Pengumpul Perhitungan volume V
V = Q x td V =
0 ,045 m
3
det x 60
2,7 m
3
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-32
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
Parameter Rumus
Perhitungan Hasil
Satuan Saluran pelimpah
detik Luas bak A
A= V
h A =
2,7 m
3
0,15 m
18 m
2
Lebar bak L A = P x L
L= A
P L =
18 m
2
10,8 m
2 m
Luas Penampang pipa outlet
A= Q
V A=
0,045 m
3
det 1 mdet
0,045 m
2
Dimensi pipa outlet
d=
√
4 x A π
d=
√
4 x 0,045 m
3
det 3,14
0,24 m
Cek kecepatan v
v = Q
A V =
0,045 m
3
det 1
4 x 3,14 x 0,24 m
2
1 mdet
Sumber : Data dan Perhitungan Tugas Besar TPAM dan PBPAM, 2017
Parlaungan Hasibuan, Nur Isnanita, Sandy Juliana Sari VI-33
TUGAS BESAR TEKNIK PENYEDIAAN AIR MINUM DAN PERENCANAAN BANGUNAN PENGOLAHAN AIR MINUM
KECAMATAN LIMAPULUH 20162017
6.6 Filtrasi
