Contoh .Pembuatan Dokumen BED P

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 1 dari 54

TUGAS BASIC ENGINEERING DESIGN PACKAGE
“PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO KUALA,
KALIMANTAN SELATAN”

DISUSUN OLEH
NAMA

: DEDY DARMAWAN

NIM

: 10313843

KONSENTRASI

: TEKNIK LINGKUNGAN

SEKOLAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
YOGYAKARTA

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 2 dari 54

HALAMAN PENGESAHAN

Dengan telah tersusunnya dokumen Basic Engineering Design Package : PRA
RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO KUALA,
KALIMANTAN SELATAN , dengan Kapasitas Produksi :1095 m3/tahun,maka dengan
ini dinyatakan bahwa dokumen ini harus dijadikan pedoman dalam pengolahan Air
Gambut Menjadi Air Bersih sebagai kerangka realisasi nota kesepahaman MOU antara
STTL dengan PT.TRICELL.Corp Dokumen ini berlaku sejak disahkan oleh Kepala
PusLitBank STTL

Yogyakarta ,28 juni 2013

Kepala PusLitBank ,Prof.Dr.H.Ibung,ST

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 3 dari 54

DAFTAR ISI
Halaman Judul
……………………………………………………………………………………………………………
….

1

Halaman Pengesahan
……………………………………………………………………………………………………. 2
Daftar Isi
……………………………………………………………………………………………………………
…………….

3

Daftar Gambar
……………………………………………………………………………………………………………
…..

5

Daftar Tabel
……………………………………………………………………………………………………………
……….

6

Daftar Grafi
……………………………………………………………………………………………………………
……..

6

Ringiasan Eiseiutif
……………………………………………………………………………………………………… 7
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
……………………………………………………………………………………………………………
…...

9

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP

Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13

GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Hal : 4 dari 54

Rumusan Masalah
…………………………………………………………………………………………………………..
10
Tujuan Pembuatan Desain
…………………………………………………………………………………………….

10

BAB II
METODE PRA-RANCANGAN
2.1 Objek Pra-Rancangan
……………………………………………………………………………………………….

11

2.2 Teknik Pengumpulan Data
………………………………………………………………………………………

11

2.3 Langkah Kerja Pra-Rancangan
…………………………………………………………………………………...

11

2.3.1.Karakteristik Air Baku
……………………………………………………………………………………………..

11

2.3.2.Data Jumlah penduduk yang akan dilayani dan Kebutuhan air penduduk
………………

11

…………………………………………………………………………..

12

2.3.3. Pemilihan Teknologi Pengolahan

2.3.4.

Alasan

Pemilihan

Teknologi

Pengolahan

………………………………………………………………

12

2.3.5. Diagram Alir Pengolahan dan Deskripsi Proses
…………………………………………………….

13

2.3.6. Effisiensi alat
………………………………………………………………………………………………………..
14
2.3.7. Spesifikasi alat
……………………………………………………………………………………………………… 14

2.3.8. Rencana perhitungan desain
…………………………………………………………………………………

16

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 5 dari 54

BAB III
DESAIN PRA - RANCANGAN

3.1. Neraca Massa
………………………………………………………………………………………
………………….

17

3.2. Neraca massa seluruh sistem
………………………………………………………………………………….
17
3.3. Neraca Massa Komponen
……………………………………………………………………………………….
.

18

3.3.1 Neraca Massa Bak Penampung
……………………………………………………………………………..
18
3.3.2. Neraca Massa Sediment filter
………………………………………………………………………………
18
3.3.3. Neraca massa Membran RO
…………………………………………………………………………………

19

3.3.4. Neraca Massa Reservoir
………………………………………………………………………………………..

21

3.4. Diagram alir kuantitatif dan kualitatif
……………………………………………………………………….
21
3.5. Process Engineering Flow Diagram (PEFD)
………………………………………………………………

24

3.6. Neraca Massa Total
……………………………………………………………………………………………….. 25

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 6 dari 54

3.7. Perhitungan alat
……………………………………………………………………………………………………….
26
3.7.1 Bak penampung
……………………………………………………………………………………………………

26

3.7.2 Sediment Filter
…………………………………………………………………………………………………….. 26
3.7.3 Membran Reverse Osmosis
……………………………………………………………………………………

27

3.8. Reservoir
……………………………………………………………………………………………………………
…..

28

3.9. Utilitas
……………………………………………………………………………………………………………
……….

29

3.9.1. Perhitungan pompa
………………………………………………………………………………………………

29

3.9.2 Komponen penunjang
…………………………………………………………………………………………….

33

3.10. Rencana anggaran biaya
………………………………………………………………………………………..

34

3.11. Analisa Ekonomi
……………………………………………………………………………………………………

BAB IV

35

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 7 dari 54

KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
……………………………………………………………………………………………………………
.

43

4.2. Saran
……………………………………………………………………………………………………………
………….

43

Lampiran 1 : Gambar Tampak Samping(Diagram Alir)
……………………………………………………

44

Lampiran 2 : Gambar Tampak Atas (Diagram Alir)
………………………………………………………….

45

Lampiran 3 : Gambar Bak Tampung
………………………………………………………………………………

46

Lampiran 4 : Gambar Sediment Filter Tampak Atas
………………………………………………………

47

Lampiran 5 : Gambar sediment Filter Pot A-A
………………………………………………………………

48

Lampiran 6 : Gambar Housing Sediment Filter
……………………………………………………………..

49

Lampiran 7 : Gambar Membran Filter 0,0001 um
………………………………………………………….

50

Lampiran 8 : Gambar Housing Membran
……………………………………………………………………..

51

Lampiran 9 : Gambar Reservoir
………………………………………………………………………………………

52

Lampiran 10 : Permenkes No.416 Tahun 1990
………………………………………………………………..

53

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 8 dari 54

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 : Diagram Alir Pengolahan
……………………………………………………………………………..

13

Gambar 2 : Neraca Massa Bak Penampung
……………………………………………………………………

18

Gambar 3 : Diagram Alir Kuantitatif Sediment Filter
………………………………………………………

19

Gambar 4 : Diagram alir kuantitatif Membran RO
…………………………………………………………..

20

Gambar 5 : Neraca Massa Reservoir
………………………………………………………………………………
Gambar 6 : Diagram alir kuantitatif
…………………………………………………………………………………
21
Gambar 7 : Diagram alir kualitatif
……………………………………………………………………………………
22
Gambar 8 : PEFD

21

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 9 dari 54

……………………………………………………………………………………………………………
..

24

Gambar 9 : Neraca Massa Total
…………………………………………………………………………………..

25

Gambar 10 : Grafik Analisa Investasi
…………………………………………………………………………………..

42

DAFTAR TABEL
Tabel i : Analisa Kelayakan
……………………………………………………………………………………………..

8

Tabel ii : Karakteristik Air Baku
……………………………………………………………………………………….

11

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 10 dari 54

Tabel iii : Analisa Kelayakan
…………………………………………………………………………………………..

43

Tabel 1 : Neraca massa sediment filter
…………………………………………………………………………..

19

Tabel 2 : Neraca Massa Membran RO
……………………………………………………………………………

20

Tabel 3 : Keterangan gambar diagram alir kuantitatif
…………………………………………………….

22

Tabel 4 : Keterangan gambar diagram alir kualitatif
……………………………………………………….

23

Tabel 5 Keterangan gambar PEFD
………………………………………………………………………………….

24

Tabel 6 Keterangan arus PEFD
………………………………………………………………………………………..

25

Tabel 7 : Hasil Perhitungan Alat
………………………………………………………………………………………

32

Tabel 8 : Rencana Anggaran Biaya
…………………………………………………………………………………

34

Tabel 9 : Fixed Capital Investment
………………………………………………………………………………..

35

Tabel 10 : Manufacturing Cost
………………………………………………………………………………………..

36

Tabel 11 : Working Capital
………………………………………………………………………………………………

36

Tabel 12 : General Expanse
…………………………………………………………………………………………….

37

Tabel 13 : Total Capital Investment
………………………………………………………………………………

37

Tabel 14 : Production Cost

……………………………………………………………………………………..

37

Tabel 15 : Analisa Keuntungan
……………………………………………………………………………………..

37

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 11 dari 54

Tabel 16 : Fixed Cost (Fa)
……………………………………………………………………………………………..

37

Tabel 17 : Regulated Cost (Ra)
………………………………………………………………………………………..

38

Tabel 18 : Variable Cost (Va)
……………………………………………………………………………………………

38

Tabel 19 : Annual Cash Flow (CF)
……………………………………………………………………………………

38

Tabel 20 : Rekap Analisa
………………………………………………………………………………………………... 39
Tabel 21 : Discounted Cash Flow (DFC)
………………………………………………………………………….

41

Tabel 22 : Standar Kelayakan Suatu Investasi
………………………………………………………………..

41

Tabel 23 : Perhitungan grafik analisa investasi
……………………………………………………………..

42

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN
Kapasitas Produisi :1095 m3/tahun
Ringiasan Eiseiutif
Barambai merupakan daerah lahan gambut yang memiliki potensi
sumberdaya air yang baik.Tetapi,sungai yang menjadi sumber air bersih
masyarakat tercampur dengan air gambut di daerah ini.Beberapa parameter
seperti Fe (1,0470 mg/l),Mangan (0,7402 mg/l),Kekeruhan 37 NTU dan pH 5,338
belum
memenuhi
persyaratan
air
bersih
menurut
PERMENKES
No.416/MENKES/PER/IX/1990.Untuk menanggulangi permasalahan air bersih di
daerah Barambai,teknologi membrane osmosis balik atau yang dikenal dengan
Reverse Osmosis merupakan teknologi yang tepat diaplikasikan di daerah
ini,karena teknologi ini mampu menyaring molekul yang lebih besar dari molekul
air.Selain mudah dalam pengoperasiannya,juga murah bagi perekonomian
masyarakat.Tujuan dari pra-rancangan ini adalah mendapatkan rancangan
membran Reverse Osmosis untuk pengolahan air sungai di daerah lahan gambut
Barambai Kalimantan Selatan serta mengetahui analisis kelayakan ekonomi dari
instalasi teknologi membran Reverse Osmosis ini.

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 12 dari 54

Membran Reverse Osmosis dirancang komunal untuk melayani 10 kk ( 1 kk
= 5 orang ) dengan effisiensi removal membran 80% untuk Fe ,85% untuk
removal Mn dan 80% untuk removal kekeruhan.
Hasil pra-rancangan diperoleh debit keluaran (outlet ) 2,97 m 3/hari dengan
dimeni tiap unitnya sebagai berikut :
1. Bak penampung : Volume = 500 liter ,Tinggi =100 cm, Silinder
2. Sediment Filter : Volume = 0,85 liter ,Tinggi =30 cm, Diameter = 6 cm
: Volume = 1,96 x 10-4 liter ,Tinggi =25 cm, Cartridge

3. Membran RO
4. Reservoir

: Volume = 260 liter ,Tinggi =92 cm, Silinder

Hasil kualitas air olahan dengan teknologi membrane reverse osmosis
adalah Fe keluar = 0,000045 Kg/jam , Mn keluar = 0,0000536 Kg/jam dan
kekeruhan 0,22 NTU.Jika dibandingkan dengan standart kualitas air bersih
PERMENKES No.416/MENKES /PER/IX/1990,efuent sudah memenuhi standart air
bersih.
1.Nama Perusahaan :
PT.TRICELL.Corp
2.Alamat Kantor :
Jl.Umbrella No.1 Kec.Marabahan Kab.Barito Kuala, Kalimantan Selatan.
3.Nama Proyei :
Pembuatan Membran Reverse Osmosis untuk mengolah air gambut menjadi air
bersih

4.Alamat Pabrii :
Jl.Nemesis No.99 Kec.Barambai Kab. Barito Kuala,Kalimantan Selatan.
5.Total Investasi :
Rp.10,120,963
6.Analisa Kelayaian :
Tabel i : Analisa Kelayakan
N
o
1
2

Kriteria
ROI before
taxes =
ROI after taxes
=

Nilai
54.45%
49.00%

Standar kelayakan
Minimum 11% (aries & newton,
1954)

Keterangan
investasi layak

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

4

POT before
taxes =
POT after taxes
=

5

BEP =

3

1.55

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 13 dari 54

Maksimal 5 tahun (aries &
newton, 1954)

investasi layak

(40% - 60%)

investasi tidak
layak

1.69
35.76%

7.Manfaat pereionomian :
-. Menyerap tenaga kerja
-. Memperbaiki tingkat kesehatan masyarakat
-. Memudahkan masyarakat dalam memperoleh air bersih,sehingga mengurangi
biaya transportasi.
-.Meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
-.Mencegah penyakit yang ditimbulkan dari pengggunaan air dengan kualitas
dibawah baku mutu.
-.Resiko investasi rendah sehingga mengundang banyak investor untuk
berinvestasi.

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belaiang
Salah satu kebutuhan manusia adalah tersedianya air bersih untuk
keperluan hidup. Kondisi kualitas air sangat mempengaruhi derajat kesehatan

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13

GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Hal : 14 dari 54

masyarakat. Hampir tidak ada perbedaan di dunia, dalam hal kondisi sanitasi
suatu lingkungan hidup manusia selalu dikaitkan dengan tersedianya air.
Semakin banyak air yang tersedia dengan kualitas yang baik, akan lebih cepat
dan lebih meningkat kemajuan kesehatan masyarakat.
Gangguan atau kerugian dapat ditimbulkan jika air mengandung unsurunsur dalam jumlah yang berlebihan, air mengandung unsur tertentu dalam
jumlah yang kurang dari yang ditetapkan dalam standar kualitas dan air yang
mengandung beberapa unsur tertentu yang seharusnya tidak boleh terdapat
dalam air. Parameter-parameter di dalam air seperti parameter fisika, kimia dan
biologi harus sesuai dengan yang tercantum dalam standar kualitas, agar tidak
terjadi gangguan kesehatan atau gangguan teknis dan estetis.
Di Kalimantan Selatan potensi air baku melimpah, tetapi sebagian besar
memiliki kualitas yang kurang baik terutama di daerah tanah gambut yaitu di
daerah Barambai Kabupaten Barito Kuala. Masyarakat menggunakan air gambut
sebagai kebutuhan sehari-hari seperti mandi dan mencuci yang berasal dari
sungai yang mengalir di sepanjang desa karena jaringan pipa distribusi PDAM
belum

masuk

di

desa

ini.

Berdasarkan

hasil

pemeriksaan

laboratorium,

karakteristik air gambut di Barambai Kalimantan Selatan sebagai berikut:
Kekeruhan 37,3 NTU, Zat organik (KmnO4) 6,3 mg/l, besi (Fe) 1,0470 mg/l,
mangan (Mn) 0,7402, pH 5.338 dan air baku tidak berasa. Data tersebut
menunjukkan bahwa parameter yang tidak memenuhi standart baku mutu air
bersih menurut PERMENKES No.416/MENKES/PER/IX/1990 (terlampir) adalah
kekeruhan, besi (Fe), mangan (Mn) dan pH .
Masyarakat sulit untuk memperoleh air bersih yang digunakan untuk
keperluan sehari-hari terutama untuk keperluan air bersih, minum dan memasak.
Masyarakat setempat harus menggunakan air sungai yang masih keruh.
Pengolahan

sederhana

yang

dapat

dilakukan

hanya

sebatas

pengolahan

sederhana yaitu dengan pengendapan di dalam bak penampung selama 6 -12
jam.Oleh karena itu diperlukan adanya teknologi pengolahan yang mampu
mengolah air baku tesebut menjadi air bersih untuk masyarakat.

1.2. Rumusan Masalah

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 15 dari 54

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan,maka
pemasalahannya dapat dirumuskan sebagai berikut :
1.Teknologi pengolahan apa yang tepat untuk digunakan dan bagaimana desain
teknis pra-rancangan yang digunakan dalam mengolah air baku tersebut menjadi
air bersih?
2.Bagaimana analisis kelayakan ekonomi teknologi pengolahan yang akan
direncanakan?

1.3. Tujuan Pembuatan Desain
1.Mengetahui teknologi pengolahan yang tepat dan mendapatkan rancangan
pengolahan untuk pengolahan air sungai di daerah lahan gambut Barambai
Kalimantan Selatan
2.Mengetahui analisis kelayakan ekonomi teknologi pengolahan yang akan
direncanakan.

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 16 dari 54

BAB II
METODE PRA-RANCANGAN
2.1 Objei Pra-Rancangan
Objek pra-rancangan ini dikhususkan membahas rancangan membran RO
untuk mengolah air gambut dari lahan gambut Barambai kabupaten Batola
Kalimantan Selatan.
2.2 Teinii Pengumpulan Data
Pengumpulan data berasal dari data sekunder yaitu data yang diperoleh
dari hasil penelitian terdahulu atau data yang diperoleh dari browsing di internet.
Dalam hal ini yaitu jumlah penduduk yang akan dilayani, kriteria desain alat, hasil
pemeriksaan kualitas efuent,dll
2.3 Langiah Kerja Pra-Rancangan
2.3.1.Karaiteristii Air Baiu
Berdasarkan pemeriksaan di laboratorium,karakteristik air baku yang akan diolah
yaitu :
Tabel ii : Karakteristik Air Baku
Baiu Mutu

Paramete
r

Nilai

Rasa

Tidak
berasa

Tidak berasa

-

Kekeruhan

37,3

5

NTU

pH

5,338

6,5 – 8,5

-

Fe

1,0470

0,3

Mg/l

Mn

0,7402

0,1

Mg/l

Zat
Organik

6,3

10

Mg/l

(Permenies No.416
tahun 1990)

Satua
n

(KMnO4)

2.3.2.Data Jumlah pendudui yang aian dilayani dan Kebutuhan air
pendudui
Berdasarkan data yang diperoleh dari data sekunder,maka ditetapkan bahwa :
a. Jumlah penduduk yang dilayani yaitu 10 kk

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 17 dari 54

b. 1 kk terdiri dari 5 org
c. Kebutuhan air perorang perhari = 60 lt/org/hari untuk pedesaan
(Sub.Dlt. Air bersih Direktorat Bina Teknik.Direktorat Jendral Cipta Karya
Departemen Pekerjaan Umum)
Q = ∑ KK yang dilayani x 5 org/KK x Kebutuhan air perorang perhari
2.3.3. Pemilihan Teinologi Pengolahan
Teknologi pengolahan yang akan digunakan untuk menurunkan kadar
Fe,Mn,dan Kekeruhan adalah teknologi pengolahan dengan membran reverseosmosis.
2.3.4. Alasan Pemilihan Teinologi Pengolahan
Teknologi pengolahan yang dipilih adalah pengolahan dengan membrane
reverse-osmosis (RO),hal ini dikarenakan pengolahan dengan menggunakan
membran RO mempunyai kelebihan dan kekurangan antara lain :

Kelebihan penggunaan teknologi pengolahan dengan membran R.O antara lain:
1. Efektif dalam pemisahan baik padatan tersuspansi maupun emulsi.
2. Mampu menahan partikel koloid.
3. Mampu menahan mikroorganisme.
4. Dapat menahan bahan-bahan yang ukurannya lebih kecil dari rata-rata ukuran
pori karena penahan adsorptif.
5. Unit operasi yang simpel dan tidak membutuhkan area yang luas.
6. Investasi yang tidak mahal.
7. Biaya operasional yang cukup murah.
8. Pengoperasian yang mudah.
9. Kualitas hasil olahan sebagai air bersih cukup memuaskan.
Kekurangan penggunaan teknologi pengolahan dengan membran R.O antara lain:
1.Proses produksi lambat sehingga air bersih yang dihasilkan dalam sehari tidak
terlalu banyak.
2.Tidak dapat menyaring klorine dan bahan kimia volatile

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 18 dari 54

3.Perawatannya cukup sulit.

2.3.5.Diagram Alir Pengolahan dan Desiripsi Proses
a.Diagram Alir Pengolahan

3

7

4

2
5

1

6
Gambar 1 : Diagram Alir Pengolahan
Keterangan :
1. Sumber air
2. Pompa
3. Bak penampung
4. Sediment filter
5. Pompa (booster pump)
6. Membran RO
7. Reservoir

b.Desiripsi Proses
Pengolahan air sungai di lahan gambut menggunakan teknologi
membran yaitu teknologi penyediaan air yang menggunakan bantuan
membran permeabel yang dapat meloloskan jenis ion-ion tertentu.

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 19 dari 54

Air sungai dipompa menuju bak penampung dengan kecepatan 2,5 liter
per menit dan dialirkan secara gravitasi menuju sediment filter sebagai
pretreatment untuk proses penyaringan, kemudian diteruskan ke Membran
Reverse Osmosis (RO) sebagai treatment. Dalam membran ini bahan-bahan
polutan akan mengalami tekanan dan tersaring oleh struktur pori dan
dikeluarkan melalui saluran pembuangan, sedangkan air akan diteruskan ke
luar. Air hasil olahan tersebut akan ditampung pada tangki penyimpan air
(reservoir) sebelum didistribusikan.
2.3.6. Effisiensi alat
a. Sediment filter
-

Effisiensi terhadap penurunan Fe = 68 %

-

Effisiensi terhadap penurunan Mn = 60 %

-

Effisiensi terhadap penurunan kekeruhan = 70 %
(Sumber : http://www.geotek.lipi.go.id/?p=262)

b. Membran RO
-

Effisiensi terhadap penurunan Fe = 80 %

-

Effisiensi terhadap penurunan Mn = 85 %

-

Effisiensi terhadap penurunan kekeruhan = 80 %

-

Asumsi H2O tertahan = 0,5 %
(Sumber : Hartomo,1992)

2.3.7. Spesifiasi alat
a. Bak penampung
-

Fungsi : untuk menampung air dari sungai dan menjaga kontinuitas debit
yang akan diolah

-

Untuk mengurangi biaya dan waktu pekerjaan serta demi menjaga keindahan,
maka bak penampung yang akan digunakan dalam pra-rancangan ini adalah
bak penampung yang terbuat dari fiber yang telah ada di pasaran.

b. Sediment filter
Sediment filter menggunakan bahan:
-

Fungsi: untuk menyaring air sungai dari partikel-partikel seperti pasir dan
endapan lainnya secara fisika.

-

Ketebalan lapisan: 2 cm

-

Tinggi = 25 cm

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

-

Diameter = 6 cm

-

Tinggi housing : 30 cm

-

Diameter housing : 8 cm

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 20 dari 54

c. Membran RO
Membran filter menggunakan bahan:
Housing:
-

Diameter 5,6 cm

-

Tinggi 50 cm

-

Bahan : fiber

Pipa aliran masuk dan pipa aliran keluar:
-

PVC ¾ inch

Media yang digunakan:
-

Kertas saring membran filter ges dengan pori 0,0001 µmm

-

Bahan : polypropylene fiber

-

Removal rating : 0,0001 mikron

-

Toleransi Fe, Mn & kekeruhan : 0,01 ppm

-

Panjang : 25 cm

-

Diameter : 4,5 cm

-

Ketebalan lapisan: 2 cm

-

Tekanan operasi maksimal : 125 psi

-

Suhu maksimal : 100 ºF
(Bentuk, Desain dan Karakteristik terlampir)

d. Booster pump
-

Berfungsi untuk menarik air dari sediment filter dan menghasilkan tekanan
air pada membran filter 125 psi.

-

Model no : HF-8367

-

Voltage = 24 VDC

-

Maximum outlet pressure = 125 psi

-

Mesin tidak mudah terbakar jika terkena cairan

-

Putaran mesin berubah sesuai dengan beban dan temperatur yang ada

-

Open fow = 1,2 LPM

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 21 dari 54

e. Reservoir
-

Bak reservoir digunakan untuk menampung air yang sudah terolah dan
kemudian akan didistribusikan, kapasitas bak disesuaikan dengan
ketersediaan pasar.

2.3.8. Rencana perhitungan desain
a. Bak penampung
Untuk menghitung volume digunakan rumus sebagai berikut:
Luas

= ¼.π. D2

Volume

= Q x td

Tinggi

=

V
µ . r2

b. Sediment filter
Untuk menghitung volume digunakan rumus sebagai berikut:
Volume

= π. r2. H

c. Membran RO
Untuk menghitung volume membran dan volume housing digunakan rumus
sebagai berikut:
Volume membran

= π. r2. h

Luas membran

= ¼.π. D2

Volume housing

= π. r2. H

Volume

Penyerapan waktu efektif

= Debit

d. Reservoir
Reservoir dihitung dengan menggunakan rumus:
Volume

= 20% x Qd x td

Tinggi

=

V
µ . r2

e. Perhitungan Pompa
Pompa dihitung dengan rumus :
Daya pompa

=

(0,163 . Q .Total head . ( 1+ A ) )
ηp

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 22 dari 54

BAB III
DESAIN PRA - RANCANGAN
3.1. Neraca Massa
Ditetapkan:
a. Jumlah penduduk yang dilayani yaitu 10 kk
b. 1 kk terdiri dari 5 org
c. Kebutuhan air perorang perhari = 60 lt/org/hari
Jadi, Kebutuhan air masyarakat:
10 kk x 5 org x 60 lt/hari = 3000 l/hari = 3 m3/hari
(Membran harus menyediakan 3m3 air untuk keperluan 10 kk setiap
harinya).
a. Kapasitas pengolahan :
3 m3/hari = 3000 liter/hari = 125 liter/jam = 2,08 liter/menit = 0.0347 liter/
detii
b. Densitas = 1,0015 kg/l
c. Parameter pencemar: (Data hasil uji laboratorium air gambut)
-

Fe

= 1,04 mg/l

-

Mn

= 0,74 mg/l

-

Kekeruhan

= 37,3 mg/l

3.2. Neraca massa seluruh sistem
Densitas air (H2O)

= 1.000.000 mg/l

Fe

= 1,04 mg/l

Mn

= 0.5 mg/l

+

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Total

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 23 dari 54

= 1.000.001,78 mg/l

Sehingga :

a. Fe
Fe
b. Mn
Mn

=

mg
1,04 l

kg
mg x 125 jam
1.000.001,78 l

= 0,00013 kg/jam
=

mg
0,74 l

mg
1.000.001,78 l

x 125

kg
jam

= 0,000092 kg/jam

mg
1.000. 000 l
kg
c. H2O =
mg x 125 jam
1.000.001,78 l
H 2O

= 124,99 kg/jam

3.3. Neraca Massa Komponen
3.3.1 Neraca Massa Bai Penampung
Air sungai dipompa ke bak penampung dengan kecepatan 2,5 liter per
menit (150 liter/jam) dan mengalir secara gravitasi menuju sediment filter
dengan debit 2,08 liter per menit = 125 liter/jam (debit diatur sesuai dengan
kebutuhan air masyarakat).

Input

Output

BAK
PENAMPUNG

H2O
= 150 kg/jam
Kekeruhan
= 37,3
NTU
Fe
=
0.00013 kg/jam
Mn=
0,000092
Gambar
2 kg/jam
: Neraca

Massa

H2O
= 125 kg/jam
Kekeruhan
= 37,3
NTU
Fe
= 0.00013 kg/jam
Mn=
0.000092 kg/jam
Bak Penampung

3.3.2. Neraca Massa Sediment flter
a. Efisiensi sediment filter terhadap penurunan Fe = 68%
b. Efisensi sediment filter terhadap penurunan Mn = 60%
c. Efisensi sediment filter terhadap penurunan kekeruhan = 70%

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13

GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Hal : 24 dari 54

Perhitungan neraca massa sediment filter :
-

Fe masuk = 0,00013 kg/jam
Fe removal 68% = 0,0000884 kg/jam
Fe keluar = 0,0000416 kg/jam

-

Mn masuk = 0,000092 kg/jam
Mn removal 60% = 0,0000552 kg/jam
Mn keluar = 0,0000368 kg/jam

-

Kekeruhan masuk = 37,3 NTU
Kekeruhan removal 70% = 26,11 NTU
Kekeruhan keluar = 11,19 NTU

-

Asumsi pada sediment filter, H2O yang tertahan sebesar 0,5% karena adanya
penyumbatan, Maka :
H2O masuk = 125 kg/jam
H2O removal 0,5% = 0,62 kg/jam
H2O keluar = 124,38 kg/jam

Tabel 1 : Neraca massa sediment filter
Paramet

Remova

Input

Aiumulasi

Output

er
Fe

l
68

(ig/jam)
0,00013

(ig/jam)
0,0000884

(ig/jam)
0,0000416

Mn

60

0,000092

0,0000552

0,0000368

H2O

0,5

125

0,62

124,38

125,00

0,62

124,38

Total (Q)

Diagram alir kuantitatif sediment filter dapat dilihat pada gambar berikut :

Input

Sediment
Filter

H2O
= 125
kg/jam Kekeruhan =
37,3 NTU
Fe
= 0.00013 kg/jam
H2O
Kekeruhan
Fe
kg/jam

Output

H2O
= 124,38 kg/
jam Kekeruhan = 11,19
NTU
Fe
= 0.0000416 kg/jam
= 0,62 kg/jam
= 26,11 NTU
= 0.0000884

Gambar 3 : Diagram Alir Kuantitatif Sediment Filter

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 25 dari 54

3.3.3. Neraca massa Membran RO
a. Efisiensi Membran RO terhadap penurunan Fe = 85%
b. Efisensi Membran RO terhadap penurunan Mn = 80%
c. Efisensi Membran RO terhadap penurunan kekeruhan = 80%
(Sumber : Hartomo,1992)
Perhitungan neraca massa sediment filter :
-

Fe masuk = 0,0000416 kg/jam
Fe removal 80% = 0,00003328 kg/jam
Fe keluar = 0,000045 kg/jam

-

Mn masuk = 0,0000368 kg/jam
Mn removal 85% = 0,00003128 kg/jam
Mn keluar = 0,0000536 kg/jam

-

Kekeruhan masuk = 11,19 NTU
Kekeruhan removal 80% = 8,952 NTU
Kekeruhan keluar = 0,22 NTU

-

Asumsi pada Membran RO, H2O yang tertahan sebesar 0,5%, Maka :
H2O masuk = 124,38 kg/jam
H2O removal 0,5% = 0,62 kg/jam
H2O keluar = 123,76 kg/jam

Tabel 2 : Neraca Massa Membran RO
Paramet
er

Removal
(%)

Fe

85

Mn

80

H 2O

0,5

Total (Q)

Input
(ig/jam
)
0,00004
16
0,00003
68
124,38

Aiumul
asi
(ig/jam)
0,000033
28
0,000031
28
0,62

Output
(ig/jam
)
0,00004
5
0,00005
36
123,76

124,38

0,62

123,76

Diagram alir kuantitatif Membran RO dapat dilihat pada gambar berikut :
Input

H2O
= 124,38
kg/jam
Kekeruhan =
11,19 NTU
Fe
= 0.0000416 kg/jam
Mn= 0.000045 kg/jam

RO

Output

H2O
= 123,76
kg/jam
Kekeruhan =
0,22 NTU
Fe
= 0.000045 kg/jam
Mn= 0.0000536 kg/jam

H2O
= 0,62
kg/jam
Kekeruhan
= 8,952 NTU
Fe

kg/jam
Mn= 0.00003128 kg/jam

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 26 dari 54

Gambar 4 : Diagram alir kuantitatif Membran RO

3.3.4. Neraca Massa Reservoir
Pada reservoir tidak ada proses pengolahan, sehingga input sama dengan
output.
Input
H2O = 123,76kg/jam
Kekeruhan = 0,22 NTU
Fe
= 0.000045 Kg/jam
Mn = 0.0000536 kg/jam

Output
Reservoi
r

H2O = 123,76 kg/jam
Kekeruhan = 0,22 NTU
Fe = 0.000045 kg/jam
Mn = 0.0000536 kg/jam

Gambar 5 : Neraca Massa Reservoir
3.4. Diagram alir iuantitatif dan iualitatif
A. Diagram alir kuantitatif
H2O = 125 kg/jam
Kekeruhan = 37,3 NTU
Fe = 3 kg/jam
Mn = 0.000092 kg/jam

H2O = 150 kg/jam
Kekeruhan = 37,3
NTU
Fe = 0.00013 kg/jam
Mn = 0,000092

H2O = 124,38 kg/jam
Kekeruhan = 11,19 NTU
Fe
= 0.0000416
kg/jam
Mn = 0.0000368 kg/jam

BP.1
P.1

H2O = 123,76 kg/jam
Kekeruhan= 0,22 NTU
Fe = 0.000045 kg/jam
Mn = 0.0000536 kg/jam
H2O = 123,76 kg/jam
Kekeruhan = 0,22 NTU
Fe = 0.000045 kg/jam
Mn= 0.0000536 kg/jam

SF.1
P.2

SA.1

RO.1
H2O = 0.62 kg/jam
Kekeruhan = 26,11 NTU
Fe = 0.0000884 kg/jam
Mn = 0.0000552 kg/jam

H2O = 0,62 kg/jam
Kekeruhan
= 8,952 NTU
Fe
= 0.00003328 kg/jam
Mn
= 0.00003128 kg/jam

R.1

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 27 dari 54

Gambar 6 : Diagram alir kuantitatif

Tabel 3 Keterangan gambar diagram alir kuantitatif
KODE

KETERANGAN ALAT

SA.1

Sumber air

P.1

Pompa

BP.1

Bak penampung

SF.1

Sediment Filter

P.2

Pompa

RO.1

Membran RO

R.1

Reservoir

B. Diagram alir kualitatif

P=1
atm T=
30°C

P=1
atm T=
30°C

BP.1
P.1

SA.1

P=1
atm T=
30°C

P=1
atm T=
30°C

SF.1

P= 1 atm
T=
30°C

P= 8,5
atm T=
30°C

P.2
RO.1

Gambar 7 : Diagram alir kualitatif

R.1

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Tabel 4 Keterangan gambar diagram alir kualitatif
KODE

KETERANGAN ALAT

SA.1

Sumber air

P.1

Pompa

BP.1

Bak penampung

SF.1

Sediment Filter

P.2

Pompa

RO.1

Membran RO

R.1

Reservoir

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 28 dari 54

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13

GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Hal : 29 dari 54

3.5. Process Engineering Flow Diagram (PEFD)

1

1

30

1

30

1

2

1

8,5
30

P.1

BP.1

SF.
1

1

4

30

30
30

RO.1

7

6

4

3

P.2

SA.1

5

Gambar 8 : PEFD

R.1

Tabel 5 : Keterangan gambar PEFD
KODE

KETERANGAN ALAT

SA.1

Sumber air

P.1

Pompa

BP.1

Bak penampung

SF.1

Sediment Filter

P.2

Pompa

RO.1

Membran Reverse

R.1

Osmosis
Reservoir
Tekanan (atm)
Suhu (°C)
Nomor arus

Digambar

Dikoreksi

Disetujui

Dedy Darmawan

Ir.Prayitno,M.Eng

Indah Yulianti,ST,M.Eng

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13

GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Hal : 30 dari 54

Tabel 6 : keterangan arus PEFD
Arus 4
(kg/jam)

Arus 5
(kg/jam)

Arus 6
(kg/jam)

Arus 7
(kg/jam)

125
0,00013
0,00009
2
125,0002

Arus 3
(kg/jam
)
0,62
0,0000
884
0,0000
552
0,6201

124,38
0,00004
16
0,00003
68
124,3800

0,62
0,00003
328
0,00003
128

123,76
0,00004
5
0,00005
36
123,7600

123,76
0,00004
5
0,00005
36
123,7600

22

44

78

99

99

Baha
n

Arus 1
(kg/jam)

Arus 2
(kg/jam)

H2O
Fe
Mn
Jumla

150
0,00013
0,00009
2
150,001

h

61

0,620065

3.6. Neraca Massa Total
Neraca massa total pada pengolahan air dilahan gambut dengan
membran reverse osmosis ditunjukkan sesuai diagram berikut :

X 2 = 125,000222 kg/jam
X6=
123,760099kg/jam

X 1 = 150,00161 kg/
jam

BP.1
P.1

SA.1

X 7 = 123,760099 kg/
jam

X 4 = 124,380078
kg/jam

SF.1
X3
=0,620144kg/jam

P.2
RO.1

R.1

X 5 = 0,620065
kg/jam

Gambar 9 : Neraca Massa Total
Input (ig/jam)
(X1)
150,00161

Output
(X3 + X5 + X7)
123,760099

Debit masuk ke dalam bak penampung air sebanyak 150 liter/jam
(dengan pompa) dan keluar dari bak penampung secara gravitasi 125 liter/jam
menuju reservoir (123,8 liter/jam).

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 31 dari 54

3.7. Perhitungan alat
Perhitungan masing-masing unit instalasi pengolahan air sungai lahan
gambut Barambai sebagai berikut:
3.7.1 Bai penampung
Data :
-

Debit

= 125 liter/jam

-

HRT (td)

= 4 jam

-

Diameter

= 0,8 m ( r = 0,4 m)

-

Freeboard

= 0,3 m

Perhitungan:
Volume

= Q x td
= 125 liter/jam x 4 jam
= 500 liter

h

=

Volume
µ . r2

0,5 m3
=
3,14 x (0,4 m)2
= 0,995 m ~ 1 m
Tinggi + Freeboard

= 1 m + 0,3 m
= 1.3 m

Volume bak penampung disesuaikan dengan ketersediaan volume bak di
pasar yaitu 520 liter.
Harga : Rp.975.000
3.7.2 Sediment Filter
Data
-

Debit

= 125 liter/jam

-

Tinggi

= 0,25 m

-

Diameter

= 0,06 m (r = 0,03 m)

-

Over desain

= 20%

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 32 dari 54

Perhitungan :
h

= tinggi sediment filter + 20% over design
= 0,25 m + 20% (0,25 m)
= 0,3 m

Volume

= π. r2. h
= 3,14. (0,03 m)2. 0,3 m
= 0,85 liter

Harga :
Sediment Filter = Rp.8.800
Housing Sediment Filter = Rp.90.000
3.7.3 Membran Reverse Osmosis
Data :
-

Debit

= 125 liter/jam

-

Tinggi membran

= 0,25 m

-

Diameter membran

= 0,001 m

-

Tinggi housing

= 1,01 m

-

Diameter housing

= 0,53 m

Perhitungan :
Membran berbentuk silinder, maka:
a. Volume membran
V

= π. r2. h
= 3,14. (0,0005 m)2. 0,25 m
= 1,96 .10-7 m3

b. Luas membran filter
L

= ¼ .π. D2
= ¼. 3,14. 0,0012
= 0,000001 m3

c. Volume housing
V

= π. r2. h

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 33 dari 54

2

= 3,14. (0,256 m) . 1,01 m
= 0,2 m3
d. Menghitung waktu penyerapan efektif
= 0,2 m3

Volume

= 200 liter
Maka, waktu penyerapan efektif

Volume

200 liter

= Debit =
0,25liter /detik = 800 detik =

13,3 menit
e.

Checking:

-

Tekanan yang harus diterima diterima membran = 125 psi

-

Tekanan terpenuhi dengan booster pump yang memiliki kuat tekan maksimal
125 psi.
f.

Harga :

Membran R.O = Rp.260.000
Housing membran = Rp.90.000
3.8. Reservoir
Bak reservoir digunakan untuk menampung air yang sudah terolah
dan kemudian akan didistribusikan, Besarnya kapasitas reservoir yang
harus disediakan adalah sebesar 20% dari kebutuhan air rata-rata setiap
hari (Qd) dan mampu melayani setiap pada saat jam puncak selama 10
jam (td). Sehingga volume reservoir dihitung sebesar :
Q

= 0,035 lt/dt

V

= 20% x Qd x td
= 20% x 0,035 x 10 x 3600
= 260 liter

r

= 0,3 m

h

=

Volume
0,26 m3
=
= 0,92 m
2
µ.r
3,14 x 0,32

Kapasitas reservoir disesuaikan dengan ketersediaan di pasar yaitu
tandon dengan kapasitas 250 liter.

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 34 dari 54

Harga : Rp.328.600

3.9 Utilitas
3.9.1 Perhitungan pompa
a. Pompa 1
D= η.Q.H.γ
D= Daya yang dibutuhkan pompa (kg/m/dt)
Q = Debit air yang dipompa (m3/detik)
H= Total head (m) = �H + ∑Hf
�H= Beda tinggi lokasi (air yang akan dipompa)
∑Hf = Total head loose (m)
Γ

= Berat jenis air

Η

= Efisiensi pompa

Diketahui :
Tinggi hisap = 3 meter
Tinggi tekan = 4 meter
Tinggi potensial = 3 + 4 = 7 meter
Rugi gesei dalam pipa hisap & teian :
= 20% tinggi potensial = 0,2 x 7 meter = 1,4 meter
Teianan iecepatan pada outlet pipa :
Laju kecepatan pada outlet pipa
Laju kecepatan air = 1 – 2 meter/detik,
sehingga diasumsikan tekanan kecepatannya = 1,1 m.
Head pipa lurus
Dengan data :
Debit (Q)

= 0,042 liter/detik = 0,000042 m3/detik

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Koefisien (C)

= 100

Diameter (D)

= 0,15 m

Panjang (L)

= 15 m

Hf

10.666 x Q1,85
x 15
=
C1,85 x D 4,85
=

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 35 dari 54

10.666 x 0,0000421,85
x 15
1001,85 x 0,154,85

= 0,0026 meter
Total head

= 7 + 1,4 + 0,0026
= 8,4 meter

Disiapkan kapasitas head 8 meter sehingga cukup untuk memenuhi
ketinggian 3,5 meter.
Diketahui :
Koefisien motor listrik (A)

= 0,1

Kebutuhan jam puncak (Q)

= 0,15 m3/jam

Effisiensi pompa (ηp) = 0,4
Daya pompa

=

(0,163 . Q .Total head . ( 1+ A ) )
ηp

= 0,6 Kwh
= 1,08.10-3 Hp ~ 1 Hp
Spesifikasi pompa yang digunakan:
-

Booster Pump HF – 8367

-

Capasity

= 6 - 30 liter per menit

-

Suction lift

=9m

-

Discharge head

-

Total head

= 9 – 29 m

-

Output

= 125 watt

-

V/Hz/pH

= 220/50/1

-

RPM

= 2850

= 24 m

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta
PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

-

Harga

No.dok
:01/STTL/06/13
Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 36 dari 54

= Rp.450.000

b. Pompa 2
Diketahui :
Tekanan (P)

= 125 psi

Debit (Q)

= 124,38 liter per menit (arus 4) = 27,36 GPM

Kapasitas pompa

= 2,006 GPM

V 12 + Z1 + P1V1 + Q = E2 + V 22 + Z2 + P2V2 + W’F
2 gcα
2 gcα
1
0 = (125. 62.3 ) + W’F
E1 +

W’F= -2,006
= 2,006

0.75

Luas penampang (S ) = ¼ .π. D2 = ¼ .3,14 ( 12 )2 = 0,003066 ft2
Densitas air (ρ)
Kecepatan linier (v)
ft/detik =

Hp

= 62,3 Lb/ft
=

27,36 gallon
1menit
8,34 lb
Ft 3 = 0,061
x
x
x
menit
60 detik gallon 62,3lb

0,061 ft /detik
= 19,9 ft/dtk
0,003066

lb
ft
2,006 gpm x 0,003 ft 2 x 62,3 ft x 19,896 detik
=
550 x 0,55
= 0,025 Hp ~ 1 Hp

Jadi pompa yang digunakan untuk memenuhi tekanan 125 psi pada
membran adalah pompa dengan daya 1 Hp.
Pompa yang digunakan adalah Booster pump dengan spesifikasi :
-

Booster pump berfungsi untuk menarik air dari sediment filter dan
menimbulkan tekanan air pada membran (125 psi)

-

Model No = HF – 8367

-

Voltage = 24 VDC

-

Maksimum outlet pressure = 125 psi

SEK0LAH TINGGI TEKNIK LINGKUNGAN
YAYASAN LINGKUNGAN HIDUP
Jl.Janti km 4 Gedong Kuning, Yogyakarta

No.dok
:01/STTL/06/13

PRA RANCANGAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS UNTUK MENGOLAH AIR
GAMBUT MENJADI AIR BERSIH DI KEC.BARAMBAI KAB.BARITO
KUALA,KALIMANTAN SELATAN

Revisi : 0
Tanggal : 01/VII/13
Hal : 37 dari 54

-

Mesin tidak mudah terbakar jika terkena cairan

-

Putaran mesin berubah sesuai dengan beban dan temperatur yang ada

-

Open fow = 1,2 lpm

-

Harga = Rp.450.000

Tabel 7 Hasil Perhitungan Alat
UNIT

DIMENSI

BAK PENAMPUNG

Diameter : 0,8 m
Tinggi : 1 m + freeboard
0,3 m
Volume : 500 liter

SEDIMENT FILTER

h : 025 m
D : 0,06 m
h housing : 0,3 m
V : 0,85 liter
h membran : 0,25 m
D membran : 0001 m
V membran : 1,9 x 10-7
m3
L membran : 0,000001
m3
h housing : 1,01 m
D housing : 0,53 m
V housing : 0,2 m3
waktu penyerapan efektif
:
13,3 menit
D = 0,6 m
h = 0,92 m
V = 260 liter

MEMBRAN REVERSE
OSMOSIS

RESERVOIR

POMPA

-

Capasity = 6 - 30
lt/menit
Suction lift = 9 m
Discharge head = 24
m
Total head = 9 – 29 m
Output = 125 watt
V/Hz/pH = 220/50/1
RPM = 2850

KETERANGAN
Bak penampung yang
akan digunakan
disesuaikan dengan
ketersediaan volume
bak