Aerobic Sludge Digester

7
C Pompa Transfer Fungsi : Untuk memompakan air dari bak equalisasi ke reaction tank Jenis Centrifugal pump Bahan konstruksi : Commercial Steel Data : Kondisi penyimpanan 80 Density minyak 870.6 kg/m3 54.34978 lbm/ft3 (Perry, 1997) 20 cP 0.013439 lbm/ft.dt (Kirk Othmer, 1967) Laju alir massa 13307.1 kg/jam 8.149201 lbm/det Laju alir volume 0.150 ft3/det Diameter optimum, De = 2.791278 inch 70.89846 mm Digunakan pipa dengan spesifikasi : Ukuran pipa nominal 2 in Schedule 80 Diameter dalam (ID) 1.939 in 0.161583 ft Diameter luar (OD) 2.375 in 0.197917 ft Luas penampang (a1) 0.0205 Bahan konstruksi comercial steel Kecepatan linier, V =Q/a1 = 7.314141 ft/det ### Instalasi pipa : Panjang pipa lurus L1 6.096 m 20 ft 2 buah gate valve fully open (L/D = 13 , Appendix C-2a, Foust, 1980) 4.2016 ft 2 30 , Appendix C-2a, Foust, 1980) 9.696 ft 1 buah inward protecting pipe intrance, (k = 0.78 , Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980) 8.5 ft 1 buah protecting pipe exit 0.78 , Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980) 8.5 ft 50.8976 ft Faktor gesekan, f = 0.0095 Gaya gesek, F 2.485794 ft. Lbf/lbm 4.572 m 15 ft 4.572 m 15 ft. Lbf/lbm 0 0 17.48579 ft. Lbf/lbm Tenaga pompa, P = 0.259082 HP 80% Tenaga pompa,yang dibutuhkan = 0.323853 HP 0.241497 kW o C Viskositas (μ) 3,9 x Q 0,45 x ρ 0,13 ...... (Timmerhaus, 1980 ft 2 Bilangan Reynold, NRE = ρVD/μ L2 = buah standar elbow 90 o (L/D = L3 = L3 = L3 = Panjang pipa total (ΣL) fv 2 ΣL/2gcD Tinggi pemompaan, Δz = Static head, Δz.g/gc = Velocity head, Δv 2 /2gc = Pressure head, ΔP/ρ = Ws = Δz.g/gc + Δv 2 /2gc + ΔP/ρ + F Ws.Q.ρ/550 Effisiensi, η =

description

sludge digester design,

Transcript of Aerobic Sludge Digester

C Pompa TransferFungsi : Untuk memompakan air dari bak equalisasi ke reaction tankJenis Centrifugal pumpBahan konstruksi : Commercial SteelData :

Kondisi penyimpanan 80Density minyak 870.6 kg/m3 54.34978 lbm/ft3 (Perry, 1997)

20 cP 0.013439 lbm/ft.dtk (Kirk Othmer, 1967)Laju alir massa 13307.1 kg/jam 8.149201 lbm/detLaju alir volume 0.150 ft3/det

Diameter optimum, De = 2.791278 inch70.89846 mm

Digunakan pipa dengan spesifikasi :Ukuran pipa nominal 2 inSchedule 80Diameter dalam (ID) 1.939 in 0.161583 ftDiameter luar (OD) 2.375 in 0.197917 ft

Luas penampang (a1) 0.0205Bahan konstruksi comercial steel

Kecepatan linier, V =Q/a1 = 7.314141 ft/det

4,779.5

Instalasi pipa :Panjang pipa lurus L1 6.096 m 20 ft

2 buah gate valve fully open (L/D = 13 , Appendix C-2a, Foust, 1980)

4.2016 ft

2 30 , Appendix C-2a, Foust, 1980)

9.696 ft1 buah inward protecting pipe intrance, (k = 0.78 , Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980)

8.5 ft1 buah protecting pipe exit 0.78 , Appendix C-2c dan C-2d, Foust, 1980)

8.5 ft50.8976 ft

Faktor gesekan, f = 0.0095

Gaya gesek, F 2.485794 ft. Lbf/lbm4.572 m 15 ft 4.572 m

15 ft. Lbf/lbm

00

17.48579 ft. Lbf/lbmTenaga pompa, P = 0.259082 HP

80%Tenaga pompa,yang dibutuhkan = 0.323853 HP

0.241497 kW

oC

Viskositas (μ)

3,9 x Q0,45 x ρ0,13 ...... (Timmerhaus, 1980)

ft2

Bilangan Reynold, NRE = ρVD/μ

L2 =

buah standar elbow 90o (L/D =

L3 =

L3 =

L3 =Panjang pipa total (ΣL)

fv2ΣL/2gcDTinggi pemompaan, Δz =Static head, Δz.g/gc =

Velocity head, Δv2/2gc =Pressure head, ΔP/ρ =

Ws = Δz.g/gc + Δv2/2gc + ΔP/ρ + FWs.Q.ρ/550

Effisiensi, η =

Kriteria Disain

a Hidraulic Retention Time pd 20utk Primary + Activated Sludge Waste hari

b Solid Loading kg volatile solid/m3.haric Kebutuhan Oksigen utk :

Cell TissueBOD5 pd primary sludge

d Energi utk mixingMechanical AeratorDiffused Air Mixing

e DO residu dalam liquidf Reduksi pada VSSPerencanaan

Jumlah ASD 2 buahUtk melayani 2 thickener

Karakteristik Lumpur dari Thickener (effluent thickener)Berat solid in 6,436.56 kg/hariBerat lumpur In 128,731.20 kg/hariKadar Solid In 5%Kadar Air In 95%

BJ Lumpur In 996.82

0.99682

Volume lumpur In 129.14Data dari hasil percobaan lab. Utk Pengolahan pada ASD

Reduksi VSS 30%VSS remain 70%

Suhu Air Limbah 25

Kebutuhan O2 utk cell tissue 2.3Kedalaman tangki rencana 3 m

Direncanakan Effluent ASDKadar Solid 35%Kadar Air 65%MLVSS/MLSS 0.8

Perhitungan1 Hidraulic Retention Time

Pada reduksi VSS 30%

dan pada suhu 25maka diperoleh, sludge area (d) = 500maka, HRT 20 hari

2 Total solid sbg VSSMLVSS/MLSS 0.8maka Berat solid (VSS) 5,149.25 kg/hari

3 VSS yg tereduksi dari total berat solid (VSS) :VSS reduksi 1,544.77 kg/hari

LUMPUR KELUAR DARI AEROBICSLUDGE DIGESTER

oC

kg/m3

gr/cm3

m3/hari

oC

kg O2/ kg solid

oC

C4
15 - 20 hari
C5
1.6 - 4.8 kg volatile/m3.hari
D7
sekitar 2.3 kg O2/ solid destroyed
D8
1.6 - 1.9 kg O2/kg solid destroyed
D10
19.7 - 39.5 kW/1000 m3
D11
0.02 - 0.04 m3/m3.min
C12
1 - 2 ppm
C13
40 - 50%

4 VSS yang lolos dari digester (VSS effluent) 3,604.47 kg/hari5 Fixed Suspended Solid (FSS)

Bila VSS 0.8 SSFSS 0.2 SS

1,287.31 kg/hari6 Berat solid yg lolos dari ASD (solid effluen) 4,891.79 kg/hari7 Specific gravity lumpur yg keluar dari ASD

a VSS keluar dari ASD (Pv) 73.7 %b FSS keluar dari ASD (Pf) : 26.32 %c Specific gravity solid keluar dari ASD

Sv untuk VSS 1Sf untuk FSS 2.5

Maka Sg 1.19

1,188 8 Karakteristik sludge keluar dari digester (sludge efluen)

a Berat lumpur (W lumpur)Dengan kadar solid out digester 35% makaW lumpur 13,976.53 kg/hari

b Volume Lumpur 11.77

c Volume Air 7.65 9 Kebutuhan Oksigen

utk oksidasi bahan organikreduksi amoniak

shg 3,552.98 10 Volume udara yang dibutuhkan (vol. udara)

Direncanakan :

Udara mengandung 20.20%

dan tekanan di plant 1.201Efisiensi O2 transfer dari alat (mixer) 10%

Makaa Kebutuhan udara teoritis (vol. theo) :

Vol. theo 14,645.31

b Kebutuhan udara aktual (vol. act) : 146,453.08

101.70 11 Volume Tangki Digester

Vol = (Vf - 2/3(Vf-Vd)) x t

Vf = volume lumpur yg ditambahkan tiap hari 129.14

Vd = volume digested sludge yg diremoval tiap hari 11.77 t 20 hariShg

Vol = (Vf - 2/3(Vf-Vd)) x t 1,017.86 12 Dimensi Digester

Direncanakan h 3 m

a Luas Permukaan (As) 339.29

gr/cm3

kg/m3

m3/hari

m3/hari

O2 diperlukan kg O2/hari

berat O2

Berat Jenis spesifik (γ) udara pd level

kg/m3

m3/hari

m3/hari

m3/min

m3/hari

m3/hari

m3

m2

As tiap bak 169.64 b Diameter (d) 14.70 m

13 Check Solid Loading

= Berat solid influen/vol 6.32 krn lebih besar

Asumsi d 17 m

Solid Loading Rate 4.73 14 Kebutuhan Udara utk tiap m3 volume digester

= keb. Udara aktual/vol. ASD 0.099918703Keb. Udara/m3 volume digester dipakai utk

menentukan jenis mixer/pengaduk

makaFreeboard (Fb) 1 mDiameter 14.70 mKedalaman (H) = h + Fb 4 m

m2

kg/m3.hari

kg/m3.hari

m3/m3.min

D97
1.6 - 4.8 kg/m3.hari

kg volatile solid/m3.hari