Satuan OperasiResponsi Prasedimentasi

Program Studi Teknik LingkunganFakultas Teknik

Universitas Dipponegoro

Contoh Soal 1

• Gambarkan kurva hubungan antara kecepatan mengendap partikel diskrit terhadap temperatur air pada aliran laminer Nre < 1. Dimana dp = 0,2 mm; dan Ss = 2,65.

Jawaban• Untuk aliran laminer Nre < 1, maka koefisien drag CD = 24/Nre; sehingga:

Gabungan perhitungan gaya gravitasi dengan gaya drag friksi untuk partikel spherical, menghasilkan formula sbb:vp = ((4g/3CD).((ρp – ρw)/ρw).dp)1/2

atauvp = ((4g/3CD).(sgp-1).dp)1/2

Contoh Soal 2

• Gambarkan kurva hubungan antara kecepatan pengendapan partikel terhadap diameter partikel diskrit pada kondisi Nre < 1, pada temperatur 28 oC, Ss = 2,65.

Pada temperatur 28 oC, ѵ = 0,8394.10-2 cm2/detik, sehingga dapat ditulis menjadi:

Jawaban

• Vs = 1,720574.106.dp2

Tabel diisi dan dibuat grafik hubungan antara kecepatan pengendapan dan diameter partikel diskrit. Buat pembahasan dan kesimpulannya.

Dp (mm)

Vs (cm/detik)

Contoh Soal 3

• Hitunglah efisiensi pengendapan partikel diskrit pada bak pengendap yang mempunyai dp = 0,2 mm, Ss = 2,65 dalam kondisi T = 26 oC, Nre = 1.500. Debit bak pengendap Q = 200 L/detik dan luas permukaan bak As = 3.000 m2.

Jawaban

• Kecepatan mengendap partikel:Nre = 1.500 CD = 0,4

T = 26 oC ρ = 0,99681 gram/cm3

vp2 =(4g/3CD).(sgp-1).dp (newton)

Vp = 0,0117 cm/detik• Vo = Q/A

Q/A = 6,67.10-5 m/detik = 0,0067 cm/detik

Vs > Vo; maka partikel mengendap 100 % untuk ukuran dp = 0,2 mm

Jawaban

• Dengan kurva performance, maka:ada 3 cara:

1. Menggunakan kurva performance dan tentukan nilai n-nya. Gunakan n good performance atau very good performance.

2. Menggunakan rumus:Y/Yo = 1 – (1 + (n.Yo/(Q/A))-1/n

dengan menentukan nilai n-nya berdasarkan kurva performance.

3. Menggunakan grafik hubungan kecepatan pengendapan dengan fraksi tersisa.

Kurva Performance

Contoh Soal 4

• Suatu bak pengendap horizontal dengan debit Q = 500 L/detik menghasilkan removal ratio seperti pada gambar.Tentukan:

1.Luas permukaan untuk memisahkan suspensi 50 %

2.Gambarkan kurva hubungan removal ratio dengan luas area.

Gambar Vs vs % Removal

Jawaban

• r = 50 %, diperoleh Vs = So = 1 mm/detikSo = H/To = H.Q/V = H.Q/H.A = Q/ASo = Q/A1 mm/detik = 500.10-3 / AA = 500 m2

r (%) So (mm/detik) A (m2)

Jawaban

• Tabel diisi dan dibuat grafik hubungan antara efisiensi removal dengan luas bak. Buat pembahasan dan kesimpulannya.

Metodologi

• Sediakan pipa paralon PVC dengan diameter 20 cm atau 10 cm.

• Panjang paralon = 2,5 m• Jarak titik sampling = 50 cm• Jumlah titik sampling = 4 titik• Lama sampling = 3 jam• Interval sampling setiap jam• Air yang akan diuji harus dalam keadaan tercampur

homogen

Analisis

• Buat tabelLama Sampling

(jam)Kedalaman

Sampling (m)Kecepatan

Pengendapan (mm/detik)

Fraksi Tersisa (%)

1 1 Gunakan analisis kekeruhan

2

3

4

2 1

2

3

4

Analisis

• Buat grafik

Vs (mm/detik)

Fraksi Tersisa (%)

dx1

dx2

Tentukan Vs asumsi

Analisis

• Buat tabel• Xt = (1 – Xo) + A/Vs asumsi

Fraksi Tersisa (%) Fraksi dxi Vxi (mm/detik) A = dxi.Vxi

55 0,05 ? ?

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

Total ?

Analisis• Vs asumsi = ... ?• Tentukan diameternya menggunakan hukum Stoke

dulu• Cek nilai Vo = Vh menggunakan kurva performance

pada kondisi good performance, n =1/3. Dimana telah diketahui nilai Xt dulu.Vs/(Q/A) = Vs/Vo = ?Vo = Vs : ?

• Jika Vs > Vo, maka OK ! (partikel dengan diameter ... mm dapat mengendap 100 %)

Analisis

• Cek nilai:Vs (stoke atau newton)NreCD

Nfr

Vh = Vo

dan lakukan koreksi.