Steam yang dihasilkan ketel uap 200 C, 1 atm = 945,3688 kgjam
Untuk bahan bakar ketel uap
Panas laten steam 200 C, 1 atm
= 638,95 kkalkg Panas laten kondensat 200
C, 1 atm = 667,5908 kkalkg Kondensat yang digunakan kembali = 756,2950 kgjam
Air umpan boiler, F
b
= 189,0738 kgjam Cp air = 0,9989 kkalkg
C Panas air umpan segar Q
f
= 189,0738 kgjam x 0,9989 kkalkg C x 30 – 25
C = 994,3291 kkaljam
Entalpi umpan ketel H
f
=
f t o t a l
c c
Q m
x H m
+
= j
a m
k g
j k
k k
g k
k a
l j
a m
x k
g 3
6 8
8 ,
9 4
5 3
2 ,
9 4
4 5
9 8
, 6
6 7
2 9
5 ,
7 5
6 +
= 535,0715 kkalkg Panas yang dibutuhkan boiler Q
b
= H
s
- H
f
x total uap yang dihasilkan = 638,95 kkalkg - 535,0715 kkalkg x 945,3688kgjam
= 122754,352 kkaljam = 486734,1475 Btujam
Efisiensi boiler 80, maka : Jumlah bahan bakar =
l b B
t u j a
B t u
1 9
8 6
1 4
7 5
, 4
8 6
7 3
4
= 24,5083 lbjam = 11,1168 kgjam Kebutuhan solar =
l k g
j a m k g
8 9 ,
1 1 6 8 ,
1 1 = 12,4908 ljam
Total kebutuhan solar = 12,4908 ljam + 22,711 ljam = 35,2016 l jam
7.6 Unit Pengolahan Limbah
Limbah suatu pabrik harus diolah dulu sebelum dibuang ke badan air. Pada pabrik pembuatan Margarin dari minyak kacang tanah ini hanya pengolahan
limbah yang berasal dari pencucian alat pabrik, limbah domestik dan limbah labolatorium.
1. Limbah pencucian alat pabrik diperkirakan 50 liter . jam
Universitas Sumatera Utara
2. Limbah domestik dan kantor diperkirakan untuk tiap orang 30 galon hari,
kantor 15 galon hari Hammer, hal .332, 1986 Untuk 150 orang karyawan, limbah dihasilkan
= 150 x 30 + 15 galon hari x 3,785 liter . galon 24 jam hari = 1064,5313 literjam
3. Limbah labolatorium diperkirakan 15 liter jam
4. Limbah proses = 29,0690 kgjam
ρ limbah
= 1607,5664 kgm
3
=
3
5 6 6 4 ,
1 6 0 7 0 6 9 0
, 2 9
m k g
j a m k g
= 0,0181 m
3
jam = 18,1 ljam Total air limbah yang harus diolah : 50 + 1064,5313 + 15 + 18,1 ljam
: 1.147,6313 liter jam : 1,1476 m
3
jam
1. Bak Penampung
Fungsi : Tempat menampung air limbah sementara Jumlah : 1 buah
Laju Volumetrik air buangan =1,1476 m
3
jam Waktu penampungan air buangan = 2 hari
Volume air buangan = 1,1476 x 2 x 24 = 55,848 m
3
Bak terisi 90, maka Volume bak = 55,848 0,9 = 61,2053 m
3
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak p = 2 x lebar bakl
- tinggi bak t = lebar bak l Maka:
Volume bak = p x l x t 61,2053 m
3
= 2l x l x l l = 3,1279 meter
Jadi panjang bak = 3,1279X 2 = 6,2558 m Lebar bak = 3,1279 m
Tinggi bak = 3,1279 m Luas bak = 3,1279 X 6,2558 =19,5675 m
2
Universitas Sumatera Utara
4. Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge Lumpur Aktif
Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik dimana zat – zat yang terkandung dalam air limbah diuraikan oleh mikroorganisme dalam campuran
lumpur yang mengandung O
2
. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran. Zat yang terkandung dalam limbah sendiri
merupakan makanan bagi mikroorganisme tersebut
Data: Laju volumetrik buangan limbah air Q = 1,1476 m
3
jam = 27.542,4 literhari
Untuk kombinasi limbah domestic dengan limbah industri, kelarutan BOD tinggi dan suspended solid rendah, memiliki BOD
5
300 mgliter Hammer, 1986. BOD
5
S
o
= 300mgliter Efesiensi E = 90
MetcalfEddy,1991 Koefisien cell yield Y = 0,8
MetcalfEddy,1991 Koefisien endogenous decay kd = 0,08 hari
-1
MetcalfEddy,1991 Mixed Liquor Volatile Suspended Solid X = 800 mgliter MetcalfEddy,1991
Direncanakan: Waktu tinggal sel
c
θ = 10 hari 1. Penentuan BOD effluent S
1 0 x
S S
S E
o o
− =
MetcalfEddy,1991
1 0 0
o o
E S S
S −
=
= 300 -
100 300
. 90
= 30 mgl 2. Penentuan Volume Kolam aerasi Vr
Vr = 1
.
c d
o c
k X
S S
Y Q
θ θ
+ −
MetcalfEddy,1991
= 1
8 ,
1 8
3 3
, l
i t
e r
h 4
, 2
7 5
4 2
1 h
a r
x l
m g
l m
h a
r i
+ −
= 41313,6 liter = 41,3136 m
3
3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi
Universitas Sumatera Utara
Direncanakan tinggi cairan dalam kolam aerasi = 2 m MetcalfEddy,1991
Perbandingan lebar dan tinggi cairan = 1,5 : 1 Metcalf Eddy,1991
Jadi, lebar = 1,5 x 2 m = 3 m V = p x l x t
41,3136 m
3
= p x 3 m x 2 m p = 6,8856 m
Faktor kelonggaran = 0,5 m diatas permukaan air. Metcalf Eddy, 1991
Jadi, ukuran kolam aerasi adalah sebagai berikut: Panjang kolam, P = 6,8856 m
Lebar kolam, L = 3 m Tinggi kolam, T = 2 + 0,5 m = 2,5 m
4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi Qr Asumsi
Q
e
= Q = 27542,4 literhari X
e
= 0,001X = 0,001 x 800 mgl = 0,8 mgl X
r
= 0,999X = 0,999 x 800 mgl = 799,2 mgl
P
x
= Q
w
x X
r
P
x
=
d c
o
k S
S Y Q
θ +
− 1
MetcalfEddy,1991
= 8
, 1
1 3
3 l
i t
e r
h 4
, 2
7 5
4 2
8 ,
h a
r h
a r
i l
m +
−
= 3.305,088 liter mgl hari
Neraca massa pada tangki sedimentasi Akumulasi = jumlah massa masuk -jumlah massa keluar
0 = Q + Q
r
X – Q
e
X
e
- Q
w
X
r
0 = QX + Q
r
X – Q 0,001X - P
x
Q
r
=
X P
Q X
x
+ −
1 0 0 1
,
Tangki Sedimentasi
Q
Bak penampung
Q Q+Qr
X Xe
Qr Xr
Qw Xr
Q
kolam Aerasi
bak Sedimentasi
Universitas Sumatera Utara
= 8
3 .
1 1
, 8
l i
t e
r h
a 2
7 5
4 2
, 4
+ −
= 23583,4976 literhari 5. Penentuan Waktu Aerasi di bak aerasi
θ
Q V
r
= θ
MetcalfEddy,1991 =
l i t e r 2 7 5 4 2 , 4
l i t e 4 1 3 1 3 ,
= 1,5 hari
5. Tangki Sedimentasi
Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari kolam aerasi dan sebagian diresirkulasi kembali ke kolam aerasi.
Laju volumetrik air buangan = 27542 + 23.383,4976 literhari
= 50.925,8976 literhari = 50,9259 m
3
hari Menurut GLUMB standart, Great Lake Upper Missisipi River Board
kecepatan overflow maksimum 19,68 m
3
m
2
hari MetcalfEddy,1991
Waktu tinggal air = 2 jam = 0,083 hari Volume Tangki V = 50,9259 m
3
hari x 0,083 hari = 4,2268 m
3
Luas Tangki A = 50,9259 m
3
hari19,68 m
3
m
2
hari = 2,5877 m
2
A = ¼ π D
2
D = 4Aπ
12
= 4 x 2,5877 3,14
12
= 1,8156 m Kedalaman tangki, H = VA = 4,2268 m
3
2,5877 m
2
= 1,6334 m
Universitas Sumatera Utara
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas Perhitungan diperoleh dari Lampiran D 1.
