Kebutuhan regenerant NaOH = 1,6246 kghari ×
3
kgft 12
lbft 5
3
= 0,6769 lbhari = 0,3070 kghari = 0,0128 kgjam
7.2.6 Deaerator
Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion ion exchanger dan kondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada
deaerator ini, air dipanaskan hingga 90°C supaya gas – gas yang terlarut dalam air, seperti O
2
dan CO
2
dapat dihilangkan, sebab gas – gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan dilakukan dengan menggunakan koil pemanas di dalam deaerator.
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia
Kebutuhan bahan kimia : − Al
2
SO
4 3
= 0,2614 kgjam
− Na
2
CO
3
= 0,1411 kgjam
− Kaporit = 0,0025
kgjam − H
2
SO
4
= 0,0042 kgjam
− NaOH = 0,0096
kgjam
7.4 Kebutuhan Listrik
Perincian perencanaan kebutuhan listrik dapat dilihat pada Tabel 7.5 berikut : Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik
No. Pemakaian
Jumlah hP
1. Unit proses Dari Lamp C
96,49 2. Unit
utilitas 70,58
3. Ruang kontrol dan Laboratorium
30,00 4. Bengkel
25,00 5.
Penerangan dan Mess 80,00
6. Kantor 30,00
Total 332,07
Total kebutuhan listrik = 332,07 hP = 332,07 hP x 0,7457kW1hP
= 247,6469 kW Efisiensi generator 80 , maka :
Universitas Sumatera Utara
Daya output generator = 247,6469 0,8 = 309,5587 kW 7.5
Kebutuhan Bahan Bakar
Kebutuhan bahan bakar adalah : Keperluan Bahan Bakar Generator
m
= 309,5587 kW
= 309,5587
kW
× = 1056238,9501 Btujam
1056238,9501
Btujam
Nilai bahan bakar solar = 19.860 Btulb Perry, 1999
Densitas bahan bakar solar = 0,89 kgL Daya output generator
Daya generator yang dihasilkan ; 0,9478 BtudetkW
×3600 detjam
Jumlah bahan bakar = 19.860 Btulb
m
× 0,45359 kglb
m
= 24,1238 kgjam Kebutuhan solar = 24,1238 kgjam 0,89 kgltr
= 27,1054 Ljam
Keperluan bahan bakar ketel uap Uap yang dihasilkan ketel uap
= 1294,3086 kgjam Panas laten saturated steam 200
°C = 1.938,60 kJkg Reklaitis, 1983
Panas yang dibutuhkan ketel = 1294,3086 kgjam × 1.938,60 kJkg1,05506 kJBtu
= 3771437,5760 Btujam
Efisiensi ketel uap = 85 Panas yang harus disuplai ketel
0,85 =
Btujam Nilai bahan bakar solar = 19860 Btulb
Perry, 1999 Jumlah bahan bakar = 4436985,3836 Btujam19860 Btulb
m
× 0,45359 kglb
m
= 101,3380 kgjam Kebutuhan solar
= 101,3380 kgjam0,89 kgltr = 113,8629 Ljam
Total kebutuhan solar = 27,1054 + 113,8629 Ljam
= 121,5756 Ljam. = 3771437,5760 Btujam
4436985,3836
Universitas Sumatera Utara
7.6 Unit Pengolahan Limbah
7.6.1 Unit Pengolahan Limbah Cair Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau
atmosfer, karena limbah tersebut m acam zat yang dapat
membahayakan alam sekitar m sia itu sendiri. Demi kelestarian
lingkungan hidup, maka setiap pabrik ha mpunyai unit pengolahan limbah.
Sumber – sumber lim m Benzoat ini meliputi:
1. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik diperkirakan mengandung kerak
dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik. 2. Limbah domestik. Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan
yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.
3. Limbah laboratorium.
Limbah yang berasal dari laborator ngandung bahan – bahan kimia
yang digunakan untuk m han baku yang dipergunakan dan
pengembangan proses. Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activated
sludge sistem lumpur aktif, mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah 20 – 30 mgl Perry, 1997.
Perhitungan untuk Sistem Pengolahan Limbah engandung berbagai m
aupun manu rus me
bah cair pabrik pembuatan Asa
ium ini me enganalisa mutu ba
mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan
Diperkirakan jumlah air buangan pabrik: 1.
Limbah proses = 0 Ljam
Limbah pencucian peralatan pabrik 2.
Limbah domestik dan kantor Dari Tabel 3–2 hal 157 Metcal
• Limbah domestik untuk kant • Limbah domestik untuk perum
karyawan per orang = 50 Lhari • Limbah domestik untuk kantin per orang = 35 Lhari
Jadi, total limbah domestik yang dihasilkan: = 150 Ljam
f Eddy, 1991, diperoleh : or per orang = 19 Lhari
ahan
Universitas Sumatera Utara
= 150 orang × 19 + 50 + 35 Lhari.orang24 jam = 650 Ljam
3. Laboratorium
= 20 Ljam Jadi, total air buangan
= 150 + 650 + 20 Ljam = 820 Ljam
7.6.1.1 Bak Penampungan BP
Fungsi : Tempat menam Laju volum
= 0,8235 m
3
jam Waktu penampungan air buangan
Volume air buangan = 296,480 m
3
Kolam dijaga agar ter pung air buangan sementara.
etrik air buangan = 820 Ljam
= 15 hari = 0,8235 × 15 × 24
isi 90 . Maka volume = 296,
0, 480
9 = 329,4231 m
3
Direncanakan akan digunakan 1 bak penampungan, sehingga: Volume kolam
= 329,4231 m
3
Direncanakan ukuran kolam yaitu sebagai berikut: - panjang bak p : lebar l : tinggi t = 20 : 15 : 1
- tinggi bak t = lebar bak l
Maka : Volume kolam = p × l × t
329,4231 m
3
= 20 t × 15 t × 1t t
Jadi, panjang kolam Lebar kolam
Tinggi kolam Luas
= 83,343
m
2
7.6.1.2 Bak Pengendapan Awal BPA
Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan Laju volumetrik air buangan
= 0,8235 m
3
jam Waktu tinggal air
= 4 jam Volume air buangan
= 0,8235 × 4 = 3,2942 m
3
Bak dijaga agar terisi 90 . Maka volume bak = = 0,5271 m
= 10,542 m = 7,9062 m
= 0,5271 m
3,2942 0,9
= 3,6602 m
3
Universitas Sumatera Utara
Direncanakan ukuran bak yaitu sebagai berikut: - panjang bak p : lebar l
- tinggi bak t Maka : Volume bak
3,6602 m
3
l Jadi, panjang bak
= 3,6603 m Lebar bak
= 1,8301 m Tinggi bak
= 1,8301 m Luas
= 6,6987
m
2
7.6.1.3 Bak Netralisasi BN
Fungsi: Tempat me Air buangan pabrik yang m
empunyai pH = 5 Hammer, 1998. Penetralan lim
nginjeksikan laruitan soda abu dan Natium Kabonat Na
untuk menetralkan pH air limbah me
30 ml air limbah Lab. Analisa FMIPA USU, 2009.
Jumlah volumetrik buangan = 0,8236 m
3
jam Kebutuhan Na
2
CO
3
= 0,8236 m
3
jam × 10
6
x : tinggi t = 2 : 1 : 1
= lebar bak l = p × l × t
= 2 l × l × l = 1,8301 m
netralkan PH limbah engandung bahan organik m
bah dilakukan dengan me
2
CO
3
. Kebutuhan Na
2
CO
3
njadi pH = 7 adalah adalah 0,15 gr Na
2
CO
3
gr 1000
1kg x
ml 30
gr 0,15
x m
ml = 41,1778 kgjam
Laju alir larutan 30 Na
2
CO
3
= 41,1778
0,3 = 137,2596 kgjam
Densitas larutan 30 Na
2
CO
3
= 1327 kgm
3
Perry, 1997 Volume larutan 30 Na
2
CO
3
=
137,2596 1327
= 0,1034 m
3
jam Laju volumetrik total
= 0,8236 + 0,1034 m
3
jam = 0,9270 m
3
jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 12 jam
Maka volume air buangan = 0,9270 m
3
jam x 12 jam = 11,1239 m
3
Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan Bak yg digunakan direncanakan terisi 90 bagian.
Universitas Sumatera Utara
Volume bak =
3
11,1239 12,3599 m
0,9 =
Direncanakan ukuran bak sebagai berikut : - panjang bak p : lebar l : tinggi t = 2 : 1 : 1
- tinggi bak t = lebar bak l
Maka : Volume bak = p × l × t 12,3599 m
3
= 2l × l × l l = 6,1800 m
Jadi, panjang bak = 12,3599 m
Lebar bak = 6,1800 m
Tinggi bak = 6,1800 m
Luas = 76,3838 m
2
7.6.1.4 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge Lumpur Aktif
Proses lumpur aktif merupakan proses aerobis di mana flok biologis lumpur yang mengandung bahan-bahan biologis tersuspensi di dalam campuran lumpur
yang mengandung oksigen. Biasanya mikroorganisme yang digunakan merupakan kultur campuran.
Data: Laju volumetrik Q air buangan = 822,814024 L jam = 5199,0595 galhari
Karena pabrik yg akan didirikan termasuk dalam pabrik organik maka: BOD
5
S
o
= 1100 mgl www.onlinelibrary.wiley.com, 2008
Efisiensi E = 95 Perry, 1997
Koefisien pertumbuhan yield Y = 0,6 mg VSSmg BOD
5
Metcalf Eddy, 1991 Koefisien endogenous decay K
d
= 0,06 hari
-1
Tabel 14.2, Metcalf Eddy,1998 Mixed Liquor Suspended Solid = 441 mgl Metcalf Eddy, 1991
Mixed Liquor Volatile Suspended Solid X = 353 mgl Metcalf Eddy, 1991 Direncanakan:
Waktu tinggal sel θ
c
= 10 hari 1.
Penentuan BOD Effluent S 100
S S
S E
o o
s
× −
= Pers. 14.17, Punmia Ashok, 1998
Universitas Sumatera Utara
100 S
S S
95
o o
× −
= S = 55 mgl
2. Penentuan Volume tangki untuk Aerator V
. θ
k 1
S θ
S Q
Y V
x
c d
c o
+ −
× ×
= Pers. 14.15a, Punmia Ashok, 1998
V 0,6 5199,0595 galhari 1100 55mgl 10 hari
353 mgl 1 0,06 10 ×
× −
× =
× + ×
= 76954,91782 gal = 291,3083 m
3
3. Penentuan Ukuran Kolam Aerasi
Direncanakan : Metcalf Eddy, 1991
Panjang bak : lebar bak : tinggi bak = 2 : 1,5 : 1,5 Selanjutnya :
V = p × l × t V = 2t × 1,5t × 1,5t
291,3083 m
3
= 4,5 t
3
t = 4,0153 m Jadi, ukuran tangki aerasi sebagai berikut:
Panjang = 8,0305 m
Lebar = 6,0229 m
Faktor kelonggaran = 0,5 m di atas permukaan air Metcalf Eddy, 1991 Tinggi
= 4,0153 + 0,5 m = 4,5153 m
4. Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi Qr
Tangki aerasi
Tangki sedimentasi
Q Q + Q
r
X
Q
r
X
r
Q
w
Q
w
X
r
Q
e
X
e
Universitas Sumatera Utara
Asumsi: Q
e
= Q = 5199,0595 galhari X
e
= 0,001 X = 0,001 × 353 mgl = 0,353 mgl X
r
= 0,999 X = 0,999 × 353 mgl = 352,647 mgl P
x
= Q
w
× X
r
Metcalf Eddy, 1991 P
x
= Y
obs
.Q.S
o
– S Metcalf Eddy, 1991
c d
obs
θ k
1 Y
Y +
= Metcalf Eddy, 1991
0,06.10 1
0,8 Y
obs
+ =
= 0,50 P
x
= 0,50 × 5199,0595 galhari × 1100– 55mgl = 2.716.508,5991 gal.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 – Q0,001X – P
x
x r
QX0,001 1 P Q
X 5199,0595353 0,001 1 2716508,5991
353 − +
= − +
=
= 2501,631322 galhari = 104,234 galjam 5.
Penentuan Waktu Tinggal di Aerator θ
Vr 76954,917
θ Q Q
5199,0595 r
= =
+ = 14,8017 hari = 355,2408 jam
6. Penentuan Daya yang Dibutuhkan
Tipe aerator yang digunakan adalah surface aerator. Kedalaman air = 5 m, dari Tabel 10–11, Metcalf Eddy, 1991 diperoleh daya
aeratornya 10 hp.
7.6.1.5 Tangki Sedimentasi
Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari tangki aerasi dan sebagian
diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Laju volumetrik air buangan = 5199,0595 + 2501,6313 galhari
Universitas Sumatera Utara
= 7700,6908 galhari = 29,15051 m
3
hari Diperkirakan kecepatan overflow maksimum = 33 m
3
m
2
.hari Perry, 1997 Direncanakan kecepatan overflow
= 5 m
3
m
2
. hari Waktu tinggal air = 24 jam = 1 hari
Perry, 1997 Volume tangki V = 29,15051 m
3
hari × 1 hari = 29,1505 m
3
Luas tangki A = 29,1505 m
3
hari 5 m
3
m
2
hari = 5,8301 m
2
A = ¼ π D
2
D = 4A π
12
= 4 × 5,8301 3,14
12
= 2,7252 m Kedalaman tangki, H = VA = 29,15051 5,8301 = 5 m.
7.6.2 Unit Pengolahan Limbah Padat
Limbah padat berasal dari sisa katalis yang tidak bisa direcovery kembali
yakni sebesar 24,600 kgjam dari perhitungan lampiran A. Karena laju limbah ini cukup kecil, maka penanganannya yaitu dengan cara mengumpulkannya sampai
volume tertentu dan mengirimkannya ke unit penyediaan jasa pengolahan limbah B3 P.T Prasadhe Pamunah Limbah Industri di daerah Cileungsi Bogor Jawa Barat.
7.7 Spesifikasi Peralatan Utilitas