55 Maka debit yang akan dialirkan ke kolam anaerobik II adalah :
� =
��2�� 4�
���� ��5
�
1 2 �
=
3,14
�
2 � 9,81� 1,25
4
� 0,016 2
� 10 0,13
5 �
1 2
�
=
0,0186 ≈ 0,019 m
3
detik.
4.3 Evaluasi kolam anaerobik II.
Kolam anaerobik II merupakan proses pengolahan selanjutnya setelah kolam anerobik I, kolam ini memiliki tugas untuk menyempurnakan kinerja dari kolam
anaerobik I.
Gambar 4.8 Dimensi Kolam Anaerobik II Dimensi kolam pada saat ini adalah :
• Lebar = 15 m.
• Panjang = 180 m
• Tinggi = 5,0 m.
• Volume kolam = 13.500 m
3
. • Waktu tinggal Tr =
13500 720
x 24 = 450 jam = ± 19 hari.
56 Dengan dimensi kolam yang ada pada saat ini, tentu kolam anaerobik II ini
masih mampu untuk menampung limbah cair yang berkapasitas 720 m
3
hari. Volume lumpur yang ada pada kolam ini hanya sekitar 2 – 3, sehingga
tidak akan berdampak negatif terhadap kelangsungan proses pengolahan air limbah selanjutnya.
Adapun volume lumpur pada kolam ini: 2 x 720 m
3
= 14,4 m
3
hari 14,4 m
3
hari x 30 hari x 6 = 2592 m
3
6 bulan. Selanjutnya perhitungan terhadap pipa penyaluran ke kolam aerobik I.
Diketahui :
Hs = 1,2 meter.
L = 20 meter
D = 6 “ = 15,24 cm = 0,1524 m.
f = 0,015
Q = 0,019 m
3
detik.
Dimana : V =
� �
=
0,019
� 4
x 0,1524
2
= 1,04 mdetik.
Maka : hf = 0,015 x
20 0,1524
x 1,04
2
2 x 9,81
= 0,108 m ≈ 0,11 m.
57 • Akibat belokan pipa.
Sudut α = 60
, Kb = 0,36 , Jumlah belokan n = 2 H
b
= Kb x V
2
2g . H
b
= 2 x 0,36 x 1,04
2
2 x 9,81.
= 0,0396 m
≈ 0,04 m. • Akibat sambungan pipa.
K
Sb
= 0,08 , n = 4 H
Sb
= 4 x 0,08 x 1,04
2
2 x 9,81 H
Sb
= 0,0176 m ≈ 0,018 m.
Maka kehilangan tenaga total adalah : H
= Hs – hf+ H
b
+ H
sb
= 1,2 m – 0,11 m + 0,04 m + 0,018 m = 1,032 m.
Gambar 4.9 Pipa Penyaluran pada Kolam Anaerobik II.
58 Maka debit yang akan dialirkan ke kolam anaerobik II adalah :
� =
��2�� 4�
���� ��5
�
1 2 �
=
3,14
�
2 � 9,81� 1,032
4
� 0,015
� 20 0,1524
5 � 1
2
�
=
0,032 m
3
detik.
•
Pengolahan BOD dan COD pada kolam anaerobik tabel 3.1. BOD Masuk
= 250 mglt. COD Masuk
= 1500 mglt. Efisiensipengolahan
= 20 Pengolahan BOD pada anerobik I
= 20 x 250 = 50 mglt.
Pengolahan COD pada anaerobik I = 20 x 1500 = 300 mglt.
BOD keluar
= 250 – 50 = 200 mglt..
COD keluar
= 1500 – 300 = 1200 mglt.
4.4 Evaluasi kolam aerobik.
Proses pengolahan air limbah selanjutnya adalah kolam aerobik. PKS Tg. Seumentoh memiliki 6 kolam aerobik, dimana semua kolam memiliki dimensi,
kinerja, panjang dan diameter pipa yang sama.
Pada dasarnya kolam ini memiliki efisiensi sebesar 20, tetapi pada kolam aerobik VI dipasang sebuah pompa aerasi yang bertujuan untuk memenuhi
kebutuhan oksigen dan udara yang diperlukan oleh bakteri, sehingga efisiensi pengolahan limbah diharapkan bisa mencapai 50.
59 Gambar 4.10 Dimensi Kolam Aerobik.
Adapun dimensi kolam aerobik adalah sebagai berikut : • Panjang
= 200 m • Lebar
= 14 m • Tinggi
= 2,5 m • Volume kolam
= 7000 m
3
• Waktu tinggal Tr =
7000 720
� 24 = 233 jam = ± 10 harikolam . Selanjutnya adalah perhitungan debit aliran yang terjadi pada kolam aerobik.
A. Aerobik I - VI .
Diketahui :
Hs = 1,0 meter.
L = 6 meter
D = 6 “ = 15,24 cm = 0,1524 m.
f = 0,015 dan Q= 0,032 m
3
detik. P = 200 m
l = 14 m t = 2,5 m
60 Dimana : V =
� �
=
0,032
� 4
x 0,1524
2
= 1,76 mdetik
Maka : hf = 0,015 x
6 0,1524
x 1,76
2
2 x 9,81
= 0,093 m • Akibat sambungan pipa.
K
Sb
= 0,08 , n = 1 H
Sb
= 0,08 x 1,76
2
2 x 9,81 H
Sb
= 0,0126 m ≈ 0,013 m.
Maka kehilangan tenaga total adalah : H = Hs – hf+ H
sb
= 1,0 m – 0,093 m + 0,013 m. = 0,894 m.
Gambar 4.11 Pipa Penyaluran pada Kolam Aerobik.
61 Maka debit yang akan dialirkan dari kolam aerobik I - VI adalah :
� =
��2�� 4�
���� ��5
�
1 2 �
=
3,14
�
2 � 9,81� 0,894
4
� 0,015
� 6 0,1524
5 � 1
2
�
=
0,099 m
3
detik ≈ 0,1 m
3
detik..
B. Kolam Aerobik VI ke Kolam Fakultatif.
Diketahui :
Hs = 2,0 meter.
L = 16 meter
D = 8 “ = 20,32 cm = 0,2032 m.
Q = 0,1 m
3
detik.
Dimana : V =
� �
=
0,1
� 4
x 0,2032
2
= 3,085 mdetik
≈ 3,09 mdetik.
Mencari nilai f untuk pipa galvanize iron.
Re = V.Dυ =
3,09 x 0,2032 1,007.10
-6
= 6,235 x 10
5
≈ 6,24 x 10
5
→ Re 4000 = aliran turbulensi
Kekasaran relatif= e D =
0,045 203,2
= 0,000221
Dari grafik Moody, didapat f = 0,0156
Maka :
hf = 0,0156 x
16 0,2032
x 3,09
2
2 x 9,81 = 0,60 m.
62 • Akibat sambungan pipa.
K
Sb
= 0,08 , n = 3 H
Sb
= 3 x 0,08 x 3,09
2
2 x 9,81 H
Sam
= 0,1167 m ≈ 0,12 m.
Maka kehilangan tenaga total adalah : H
= Hs – hf + H
sam
= 2,0 m – 0,6 m + 0,12 m = 1,28 m.
Gambar 4.12 Pipa Penyaluran dari Kolam Aerobik ke Kolam Fakultatif. Maka debit yang akan dialirkan dari kolam aerobik VI ke kolam fakultatif adalah :
� =
��2�� 4�
���� ��5
�
1 2 �
=
3,14
�
2 � 9,81� 1,28
4
� 0,0156
� 16 0,2032
5 �
1 2
�
=
0,1465 ≈ 0,15 m
3
detik.
63
•
Pengolahan BOD dan COD pada kolam aerobik. BOD Masuk
= 200 mglt. COD Masuk
= 1200 mglt. Efisiensipengolahan
= 20 Pengolahan BOD pada anerobik I
= 20 x 200 = 40 mglt.
Pengolahan COD pada anaerobik I = 20 x 1200 = 240 mglt.
BOD keluar
= 200 – 40 = 160 mglt..
COD keluar
= 1200 – 240 = 960 mglt.
Untuk pengolahan air limbah dengan proses aerasi aerator diharapkan mampu memenuhi kebutuhan oksigen yang diperlukan pada kolam aerobik ini,
sehingga nantinya kita dapat mengetahui jumlah kebutuhan udara aktual. Diketahui :
• Jumlah limbah = 720 m
3
hari • Beban BOD yang masuk ke kolam aerasi = 160 mglt = 160 gm
3
. • Beban COD yang masuk ke kolam aerasi = 960 mglt = 960 gm
3
. Maka dengan demikian kita dapat mengetahui beban BOD dan COD yang
terkandung di dalam air limbah yang ada pada kolam aerobik ini, yaitu: Beban BOD di dalam air limbah
= 720 m
3
hari x 160 gm
3
.
= 115.200 ghari = 115,20 kghari.
Beban COD di dalam air limbah = 720 m
3
hari x960gm
3
. = 691.200 ghari
= 691,2 kghari Jumlah BOD yang dihilangkan
= 0,3 x 115,20 kghari = 34,56 kghari
Jumlah COD yang dihilangkan = 0,3 x 691,2 kghari
= 207,36 kghari.
64 Dengan adanya pompa aerator maka beban BOD dan COD yang ada pada
limbah akan semakin kecil yaitu : BOD = 115,20 kghari – 34,56 kghari
= 80,64 kghari = 80.640 ghari.
=
80.640 ghari 720 m3hari
= 112,0 gm
3
.
= 112,0 mglt .
COD = 691,2 kghari – 207,36 kghari = 483,84 kghari
= 483.840 ghari. =
483.840 ghari 720 m3hari
= 672 gm
3
. = 672 mglt.
Kebutuhan teoritis yang diperlukan pada suatu kolam aerobik biasanya sebanding dengan jumlah BOD yang dihilangkan pada kolam tersebut.
Kebutuhan teoritis = Jumlah BOD yang dihilangkan.
= 34,56 kghari. Faktor keamanan diambil
= ± 1,5. Kebutuhan Oksigen
= 1,5 x 34,56 kghari = 51,84 kghari.
Temperatur udara rata –rara = 28 C.
Berat udara pada suhu 28 C = 1,175
≈ 1,18 kgm
3
. Diasumsikan jumlah oksigen di dalam udara sebesar 25 .
65 Jumlah kebutuhan udara teoritis
=
51,84 kghari 1,18 kgm
3
x 0,25 g �
2
g udara
=
175,73 m
3
hari = ± 176,0 m
3
hari
Efisiensi aerator = 20
Kebutuhan udara aktual =
176,0 0,20
= 880 m
3
hari = 0,61 m
3
menit.
Kebutuhan udara untuk proses pengolahan limbah hanya sebesar 0,61 m
3
menit. Sedangkan Spesifikasi pompa aerator yang ada saat ini memiliki kapasitas sebesar 3,6 m
3
menit dan Head sebesar 4600 mm Aq. Maka kapasitas pompa yang ada di lokasi saat ini masih mampu untuk memenuhi kebutuhan udara aktual,
sehingga penambahan pompa untuk saat ini belum dibutuhkan.
4.5 Evaluasi kolam fakultatif.
