FLOW EQUALIZATION

DISUSUN OLEH :

• BAGUS ADHI P 21080111130046• SARAH BONITA 21080111130051• ATIYA NJ 21080111130067• FINASIA SH 21080111130074• TAUFIQ EL 21080111130081• HUSNA HPN 21080111130084• DORA RE 21080111140096• SANTI PD 21080111140097• MUHAMAD HIBBAN 21080111140100• MAULANA KHAFID 21080110130051• TIARA SUKMA• RAMLAN EFFENDI• FARUQ M 21080110141041

FLOW EQUALIZATION

Flow Equalization/Aliran Equalisasi adalah peredam variasi aliran untuk mencapai aliran konstan atau hampir konstan dan dapat diterapkan dalam beberapa situasi yang berbeda, tergantung pada karakteristik dari sistem pengumpulannya.

(Metcalf & Eddy, 2004; hlm 333)

APLIKASI UTAMA FLOW EQUALIZATION

1. Equalization aliran minimum yang mengalir pada saat musim kering untuk mengurangi aliran dan beban puncak,

2. Equalization aliran puncak yang mengalir pada saat musim hujan dalam sistem pengumpulan air buangan yang mengalami tambahan aliran yang masuk dan infiltrasi, atau

3. Equalization kombinasi sistem aliran air hujan dan aliran air buangan.

Sumber: Handbook of Environmental Engineering, Volume 3: Physicochemical Treatment Processe

MANFAAT FLOW EQUALIZATION1. Equalization meningkatkan efisiensi sedimentasi dengan

meningkatkan waktu detensi hidrolik. 2. Efisiensi dari proses biologis dapat ditingkatkan karena

karakteristik aliran seragam dan meminimalisasi dampak dari beban kejut dan racun selama operasi.

3. Kontrol manual dan otomatis operasi aliran-rate-dependent, seperti tambahan bahan kimia, desinfeksi, dan lumpur pompa dapat disederhanakan.

4. Treatability air limbah mengalami peningkatan dan beberapa pengurangan BOD serta penghilangan bau diberikan jika aerasi digunakan untuk pencampuran di kolam equalization.

5. Sebuah titik pengembalian untuk daur ulang terkonsentrasi aliran limbah telah disediakan, sehingga mengurangi syok beban untuk oengendapan primer atau kolam aerasi.

Sumber: Handbook of Environmental Engineering, Volume 3: Physicochemical Treatment Processe

MANFAAT FLOW EQUALIZATION1. Peningkatan pengolahan biologis, karena beban kejutan

dihilangkan atau dapat diminimalkan, zat-zat yang menghambat dapat diencerkan, dan pH dapat menjadi stabil.

2. Peningkatan kualitas efluen dan performa penebalan dari bak sedimentasi sekunder setelah pengolahan biologis karena terjadi peningkatan konsistensi dalam beban padatan.

3. Pengurangan kebutuhan luas permukaan penyaringan efluen, peningkatan kinerja filter, dan siklus filter backwash lebih seragam yang mungkin dikarenakan oleh beban hidrolik yang rendah.

4. Selain meningkatkan kinerja operasi dan proses pengolahan, flow equalization adalah pilihan yang menarik untuk meningkatkan kinerja IPAL dari kelebihan beban.

Sumber: Metcalf & Eddy

KEKURANGAN ADANYA FLOW EQUALIZATION

1. Relatif membutuhkan area atau lokasi lahan yang besar.2. Fasilitas equalization memungkinkan harus adanya

fasilitas tambahan untuk pengontrol bau apabila terletak dekat area permukiman.

3. Perlu adanya penambahan operasi dan pemeliharaan.4. Biaya modal bertambah.

Sumber : (Metcalf & Eddy, 2004; hlm 333-335)

LOKASI TERBAIK FASILITAS EQUALIZATIONLokasi terbaik untuk fasilitas equalization ditentukan dari

setiap sistem lainnya, karena lokasi yang optimum akan bervariasi sesuai dengan : 1. karakteristik dari kumpulan sistem dan air limbah yang

ditangani, 2. kebutuhan dan ketersediaan lahan, 3. jenis dari kebutuhan pengolahan 4. hasil detail studi yang dilakukan di beberapa lokasi dari

keseluruhan sistem dimana lokasi fasilitas equalization dianggap berdekatan dengan IPAL.

Parameter-parameter tersebut diperlukan untuk mengevaluasi bagaimana hal-hal tersebut dapat diintegrasikan ke dalam proses pengolahan alirannya.

Sumber : (Metcalf & Eddy, 2004; hlm 335)

SISTEM PENGOLAHAN KOLAM EQUALISASI• ALIRAN EQUALISASI SECARA IN – LINE

Pada equalization in-line, 100 % air limbah langsung masuk ke dalam kolam equalization, yang kemudian dipompa langsung untuk unit pengolahan lainnya (misalnya, unit pengolahan primer)Ciri Equalization aliran secara In-line: 1. Digunakan setelah grit dan penyaringan untuk mengatur

arus diurnal 2. Semua aliran melewati cekungan

SISTEM PENGOLAHAN KOLAM EQUALISASI• ALIRAN EQUALISASI SECARA OFF – LINE

Untuk Equalization offline, kolam tidak langsung menerima air limbah yang masuk. Sebaliknya, bangunan pelimpah mengalihkan aliran berlebih dari air limbah yang masuk ke dalam kolam. Air dipompa dari kolam ke dalam aliran pengolahan untuk menambah aliran seperti yang diperlukan .Ciri Equalization aliran secara Off-line:1. Digunakan untuk mengatasi jalur angkut kelebihan beban 2. Kemungkinan peristiwa cuaca basah besar Digunakan untuk meredam variasi arus musiman

KEBUTUHAN VOLUME FLOW EQUALIZATION

Kebutuhan volume untuk flow equalization ditentukan dengan menggunakan diagram kumulatif volume aliran masuk di mana volume aliran kumulatif berbanding dengan waktu dalam sehari.

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 2004; hlm 335-336

KEBUTUHAN VOLUME FLOW EQUALIZATIONPada praktiknya, volume kolam equalization akan lebih besar daripada teorinya. Hal tersebut dikarenakan oleh beberapa faktor sebagai berikut :1. Aerasi beroperasi terus menerus dan peralatan

pencampuran/mixing tidak akan menyelesaikan penarikan, meskipun bangunan khusus dibangun.

2. Volume diharuskan untuk menyediakan pengakomodasi konsentrasi aliran siklus IPAL yang diharapkan, jika aliran tersebut dikembalikan ke kolam equalization (pada praktiknya hal ini yang tidak dianjurkan, kecuali kolam ditutup karena potensi bau yang tercipta)

3. Beberapa kemungkinan harus diperhitungkan untuk perubahan yang tak terduga dalam aliran harian.

Metcalf & Eddy, 2004; hlm 336

FAKTOR – FAKTOR YANG UTAMA DALAM DESAIN KOLAM EQUALISASI1. Geometrik kolam2. Konstruksi kolam3. Kebutuhan percampuran/mixing dan udara4. Perlengkapan operasional5. Pompa dan sistem control pompa

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 2004; hlm 342-344

CONTOH PERHITUNGANPenentuan laju aliran pemerataan kebutuhan volume dan efek pada massa tubuh pemuatan.Ditanyakan: (1) Volume penyimpanan in-line yang dibutuhkan untuk menyamakan debit dan (2) pengaruh aliran rata-rata pada BOD loading rate mass

• Langkah pertama adalah mengembangkan kurva volume akumulasi dari laju aliran air limbah dalam satuan meter kubik dari data di atas.

Sebagai contoh, untuk tiga jam pertama dari data tabel:Pada waktu periode M-1 :VM-1 = (0,275 m3/s) (3600 s/h) (1 h) = 990 m3

Pada waktu periode M-2 :VM-2 = (0,220 m3/s) (3600 s/h) (1 h) = 792 m3

• Akumulasi aliran dinyatakan dalam m3, Pada akhir waktu pertama periode M-1 :V1 = 990 m3

Pada akhir waktu pertama periode M-2 :V1 = 990 + 792 = 1782 m3

• Langkah kedua yaitu mempersiapkan plot volume aliran kumulatif, seperti yang diperlihatkan pada diagram berikut.

Dari hasil perhitungan didapat 0,307 m3/s.

• Langkah ketiga adalah menentukan volume penyimpanan yang diperlukan. Volume penyimpanan yang diperlukan ditentukan dengan menggambar garis yang sejajar dengan rata-rata laju aliran bersinggungan dengan titik rendah diagram massa inflow. Volume yang dibutuhkan diwakili oleh jarak vertikal dari titik singgung ke thr garis lurus mewakili laju alir rata-rata. Dengan demikian, volume yang diperlukan adalah sama dengan :

Volume tangki aliran rata-rata, V = 4110 m3 (145,100 ft3)

(Metcalf & Eddy, 2004)

2. Tentukan efek dari tangki aliran rata-rata pada mass loading rate BOD• Langkah pertama adalah untuk menghitung volume cairan

dalam tangki equalisasi pada akhir setiap periode waktu. Volume yang diperlukan diperoleh dengan mengurangi laju aliran rata-rata per jam dinyatakan sebagai volume dari laju aliran inflow juga dinyatakan sebagai volume. . Volume sesuai dengan laju aliran menyamakan kedudukan untuk jangka waktu 1 jam adalah 0307 m3/s x 3600 s/h = 1.106 m3.( dari perhitungan sebelumnya).

Vsc = Vsp + Vic – Voc

Dimana :

Vsc= volume tangki pada akhir dari waktu periode tersebut

Vsp=volume tangki pada akhir dari sebelum waktu periode tersebut

Vic= volume inflow selama waktu periode tersebut

Voc= volume outflow selama waktu periode tersebut

Dengan demikian, menggunakan nilai dalam tabel data, volume di tangki aliran rata-rata untuk jangka waktu 8-9 ( jam dimana aliran rata-rata tangki sedang kosong) adalah sebagai berikut: Vsc = 0 + 1278 m3 – 1106 m3 = 172 m3

Untuk jangka waktu 9-10:Vsc = 172 m3 + 1476 m3 – 1106 m3 = 542 m3

VOLUME PENYIMPANAN PADA AKHIR SETIAP PERIODE WAKTU YANG TELAH DIHITUNG DENGAN CARA YANG SAMA (LIHAT TABEL PERHITUNGAN BERIKUT)

• Langkah kedua yaitu menghitung rata-rata konsentrasi yang meninggalkan tangki penyimpanan. Menggunakan rumus berikut:

Xoc = (Vic) (Xic) + (Vsp) (Xsp)Vic + Vsp

Dimana: Xoc = rata-rata konsentrasi BOD pada outflow dari tangki penyimpanan selama jangka waktu tertentu, g/m3 (mg/L)Vic = volume inflow air buangan selama jangka waktu tertentu, m3

Xic = rata-rata konsentrasi BOD pada volume inflow air buangan, g/m3

Vsp = volume air buangan pada tangki penyimpanan pada akhir dari waktu periode sebelumnya, m3

Xsp = konsentrasi BOD pada air buangan pada tangki penyimpanan pada akhir waktu periode sebelumnya, g/m3

Menggunakan kolom kedua pada data tabel perhitungan yang ada, konsentrasi effluen dapat dihitung sebagai berikut:Pada waktu periode 8-9:Xoc = (1278 m3) (175 g/m3) + (0) (0) = 175 g/m3

1278 m3

Pada waktu periode 9-10:Xoc = (1476 m3) (1200 g/m3) + (172 m3) (175 m3) = 197 g/m3

(1476 + 172) m3

• Langkah ketiga adalah menghitung mass loading rate per jam dengan menggunakan rumus berikut:

mass loading rate, kg/h = (Xoc, g/m3) (q, m3/s) (3600 s/h)(103 g/kg)

Sebagai contoh, pada waktu periode 8-9, mass loading rate adalah:mass loading rate, kg/h = (175 g/m3) (0,307 m3/s) (3600 s/h) = 193 kg/h

(103 g/kg)

Pengaruh aliran rata-rata dapat dilihat dari grafik terbaik dengan merencanakan unequalized per jam dan menyamakan BOD mass loading. Rasio laju alir berikut, berasal dari data yang disajikan dalam tabel diberikan dalam pernyataan masalah dan tabel perhitungan disiapkan pada langkah 2a, juga membantu dalam menilai manfaat yang berasal dari aliran rata-rata:

Dimana in-line tangki rata-rata digunakan, penambahan pengurangan BOD mass loading rate dapat diperoleh dengan meningkatkan volume tangki. Meskipun aliran ke fasilitas pengolahan

KESIMPULAN

Flow Equalization/Equalization Aliran adalah peredam variasi aliran untuk mencapai aliran konstan atau hampir konstan dan dapat diterapkan dalam beberapa situasi yang berbeda, tergantung pada karakteristik dari sistem pengumpulannya.

REFERENSI

Metcalf and Eddy. 2004. Wastewater Engineering : Treatment And Reuse 4th edition. Singapore : McGraw-Hill

SEKIAN DAN TERIMA KASIH