PENGARUH JUMLAH LUBANG, BENTUK PEDAL, DAN POSISI PEMASANGAN PEDAL PADA AERATOR TIPE KINCIR TERHADAP DAYA, DIAMETER SEMBURAN, DAN LUAS PENUTUPAN
Oleh: IBNUFAJAR ADNAN F01499092
2003 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANlAN BOGOR
Ibnu F.jar Adnan. FOI499092. Pengarub Jumlab Lubang, Bentuk Pedal, dan Posisi Pemasangan Pedal Pada Aerator Tipe Kincir Terhadap Daya, Diameter Semburan, dan LUBS Penutupan. Di bawah bimbingan Radite Praeko Agus
Setiawan.
RINGKASAN
Oksigen terlarut merupakan faktor yang sang.t penting dalam perikanan intensif. Huet (197 1 ) meny.takan babw. ikan dapat hidup dan berkembang biak dengan baik jika kandungan oksigen !erlarut dalarn air tidak kurang dari 4 ppm. Oksigen terlarut (dissolved oxygen) adalab jumlab mg/l gas oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen yang terlarut dalam air d.p.t berkurang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya respirasi hewan dan twnbuhan, dekomposisi bahan organik yang membutuhkan oksigen, reduksi yang disebabkan oleh gas-gas lainnya di dalam air (Welch, 1952). Untuk menghindari kekurangan oksigen !erlamt dalam air maka perlu digunakan alat-alat aerasi. Aerasi adalab penambaban udar. ke dalam air sehingga kadar oksigen dalam air menjadi cukup dengan hantuan alat aerasilaerator. Laju perubahan konsentrasi oksigen menurut Wheaton (1977) dipengaruhi oleh luas permukaan konlak air dan udara, perbedaan konsentrasi oksigen. koefisien lapisan film dan turbulensi. Dengan memperbesar luas permukaan kontak udara dan air maka akan besar pula laju perubahan oksigen. oleh karena ito penelitian ini tidak mengukur oksigen tedarut seeara iangsung, tetapi hanya mengukur diameter semburan, persentase sebaran air di udara, dan luas penutupan (coverage area) yang mempunyai hubungan dengan besarnya luas kontak air dan udara. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh bentuk, jumlah lubang, dan posisi pemasangan pedal pada aerator tipe kincir terhadap konsurnsi daya listrik, diameter semburan air ke udara, persentase sebaran air yang dihasilkan pada diameter semburan tersebut, dap. coverage area. Aerator tipe kincir merupakan aerator yang banyak digunakan dan telah terbukti paling efisien. Ada beberapa keuntungan menggunakan aerator tipe kincir dibandingkan dengan jenis aerator lain, yaitu (1) mekanisme aerasi sangat efektif, (2) fungsi sirkul.si paling baik, (3) konsttuksinya sederhana pemeliharaan mudah, dan (5) biaya operasi rendah.
namuu handal, (4)
Penelitian ini dilaksanakan di laboratoriurn Alat dan Mesin Budidaya Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian dan di Kolam Percobaan Sawah Baru, Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung pada bulan Mei 2003 sampai dengan bulan Agustus 2003. Bahan yang digunakan untuk pembuatan model adalab ksrton dan lem. Bahan pembuatan prototipe adalah plat esser, besi siku, besi poros, pillow block, motor listrik, baud dan mur. Alat yang digunakan untuk: pembuat prototipe adalah fasilitas bengke1, lem (steel epoxy), mesill bubut, mesin frais, dan mesin scrub. Alat ukur yang digunakan adalab tachometer (Shimpo, DT-250B), clampmeer (Krisbow, RE 226), dan kamera digital (Casio, QV-IOA). AI.t bantu yang digunakan adalab
penggaris, cutter, komputer, dan fasilitas kolam ikan ukuran 4
x
8 m.
Desain kincir pada penelitian ini mengikuti desain kineir yang telah ada (Radite, 2002). Dengan memodifdcasi bentuk dan jumlah lubang pada pedal, pelaksanaan peneJitian ini melalui tiga tahap yaitu pembuatan model kincir, pembuatan prototipe kincir dan rangka pengujian, dan pengujian aerator di kolam. Pengujian aerator dilakukan dengan mengukur diameter semburan air, persentase sebaran air, dan daya yang diperlukan untuk pengoperasian. Pengujian kincir dilakukan pada kedalaman operasi kineir 10 em, diameter kineir 60 em, dan kecepatan putar kincir 100 rpm. Tiga buah parameter desain diuji dalam penelitian ini, yaitu bentuk pedal, jumlah lubang pada pedal dan letak atau posisi pemasangan pedal pada velg. Dua perlakuan bentuk pedal yaitu luros dan lengkung, tiga perlakuan jumlah lubang yaitu 20, 30, dan 40, dan dua perlakuan pemasangan pedal pada roda dasar yaitu radial dan offset. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya Iistrik terpakai yang paling keeil yaitu 526 watt, adalah pada saat pengopersian pedal dengan bentuk datar yang dipasang secara radial dan jumlah lubang 30 (selanjutnya hanya disebutkan bentuk letak-jumlah lubang). Daya terbesar adalah pada saat pengoperasian pedal lengkung radial-40 yaitu sebesar 652 watt. Diameter semburan terbesar didapat pada perlakuan pedal lengkung-radial-20 dengan diameter 251 em, sedangkan diameter terkeeil yaitu pada perlakuan pedal datar-offset-40 sebaran air terbesar didapat dari perlakuan pedal lengkung-radial-20 yaitu sebesar 87.5%, sedangkan sebaran air terkeeil didapat dari perlakuan pedal datar-radial-20, datar-radial-30, datar-offset-20, Hasil pengujian menunjukkan bahwa bentuk pedal, jumlah lubang pada pedal, dan posisi pemasangan pedal pada aerator tipe kineir sangatlah berpengarub dalam kineIja aerator itu sendiri. Perlakuan lengkung-radial-20 memiliki diameter semburan, persentase sebaran air di udara, dan coverage area terbesar dibandingkan dengan perlakuan yang lainnya, walaupun daya yang digunakan relatifbesar. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk. mengetahui hasil aerasi optimum yang diukur dari parameter oksigen terlarut atau DO (mg/I). Rangka dibuat tertutup agar semburan air tidak meogganggu sistem transmisi. Sistem transmisi menggunakan raotai dan sproket mungkio dapat digunakan untuk menggantikan sistem transmisi pulli dan sabuk.
PENGARUH JUMLAH LUBANG, BENTUK PEDAL, DAN POSISI PEMASANGAN PEDAL PADA AERATOR TIPE KIN Cm TERIIADAP DAYA, DIAMETER SEMBURAN, DAN LUAS PENUTUPAN
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoieh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada DepartemenTeknik Pertanian Fakultas Teknoiogi Pertanian Institut Pertanian Boger
Oleh IBNU FAJAR ADNAN F01499092
2003 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANlAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERT�AN
PENGARUH JUMLAH LUBANG, BENTUK PEDAL, DAN POSISI PEMASANGAN PEDAL PADA AERATOR TIPE KINCIR TERHADAP DAYA, DIAMETER SEMBURAN, DAN LUAS PENUTUPAN
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERT�AN
pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: IBNUFAJAR ADNAN FOI499092
Dilahirkan di Bogar, 14 Februari 1982
Lulus : 23 Desember 2003
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allab SWT yang telab melimpahkan
segala
ralunat
dan
karunia-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul Pengarub Jumlah Lubang, Bentuk Pedal, Dan Posisi Pemasangan Pedal Pada Aerator Tipe Kincir Terhadap Daya, Diameter Semburan, dan Luss Penutupan ini.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besamya kepada : I. Bapak Dr. Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan bimbingan, masukan dan semangat. 2. Bapak Dr. Ir. Asep Sapei, MS dan Jr. Mad Yamin, MT sebagai dosen penguji atas kritik dan saran dalam penyempumaan penyusunan skripsi ini. 3. Papab, Mamab, adik-adikku dan Nurul alas segala doa, semanga!, kasih sayang dan dukungannya. 4. Sahabat-sababatku Dito, Aj id, Yuka, Angga, Nie,
QQ, Rolli, Nita, dan Def alas
dukungan moril yang telab diberikan. 5. Ternan
satu bimbingan Herlina, terima kasih atas
bantuan, pengertian,
dorongan semangat dan kerjasamanya selama ·penelitian. 6. Pa Abbas, Eko, Sujiono, Amin, Eka, Oscar, dan Palar yang telab banyak memhantu selama penelitian. 7. Seluruh saudaraku TEP-36 atas kebersamaannya selama ini.
Akhimya dengan menyadari keterbatasan Penulis dalam penyusunan skripsi ini, Penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Desember 2003 Penulis
DAFfARISI
KATA PENGANTAR.................................................................... ...................... i DAFTARlSI .......................... .............................................................................. ii DAFTAR TABEL .................................................................. .............................. iv DAFfAR GAMBAR............................................................................................ v DAF'1'AR LAMPIRAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vii I.
.
PENDAHULUAN
..................................................................................
A. Latar Belakang
..................................................
B. Tujuan
.......................
ll.
.
...
.........
.
.......................................
1 1
2
.
................... ........................ ................................
TINJAUAN PUSTAKA
...............
3
.
..................................................................
3
A. Air
.............................................................................................................
B. Oksigen Terlarut.
4
......................................................................................
C. Sistem Aerasi............................................................................................5 13
D. TransferOksigen
......................................................................................
E. Efisiensi.
1lI.
..
.................................... .....................................................
METODOLOGI
...................................................................................
14
........
15
.
..........
15
A. Tempat dan Waktu
...................................................................................
B. Bahan dan Alal.
...................................................................... ..................
.
.
1.
Bahan
2.
Ala!..................................................................................................... 16
........................................................
C. Desain Kincir
.
...........................
...............................
.........
15
16
...............................................................
D. Pelaksanaan Penelitian
........................................................ .....................
I.
Pembuatan mal atau model kincir
2.
Pembuatan kincir dan rangka pengujian
......................................................
17 17
17
.................... ........................
. .. . .
3. Pengujian aerator tipe kincir
..................................................
IV.
15
HASIL DAN PEMBAIIASAN A. Model Kincir
.
.....
.....
....
.
............... .........................
.
. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .
..
B. Aerator Tipe Kincir
................ ...........
1.
PedaL
2.
Velg atau Roda Dasar. .
3.
Rangka Pengujian
.
. . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.............
.
............
..
........
.
. . . . . .
................................
.............................................................
.
.
......
..
........................
............
.
. .
.
.
....
...
.....
19 22
..........
. . . .
...
. .
22
.......
23
.
..............
..
............. .............
..23
.... . . 24
....................
.
..
.
25
...........................................
C. Pengujian Aerator Tipe Kincir
26
.................................................................
I . Pengaruh Jumlah Lubang, Bentuk Pedal, dan Posisi Pemasangan Pedal pada Velg Terhadap Konsumsi Daya listrik
26
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Pengaruh Jumlah Lubang, Bentuk Pedal, dan Posisi Pemasangan Pedal pada Velg Terhadap Diameter Semburan
28
.................. ...............
3.
Pengaruh Jumlah Lubang, Bentuk Pedal, dan Posis Pemasangan Pedal pada Velg Terhadap Persentase Sebaran Air di Udara
. . . . . . . . . .
29
31
4. Coverage Area
............................................ ........................................
D. Kendala yang Dihadapi
.................................................. ..........................
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
.32
.33
...................................... ........................ ........
33
A. Kesimpulan
................................................................ ..................... . . . . . . . . . .
.33
B. Saran
.............. .. ...... .... .............. .................. .. ...... .. ....................................
VI.
DAFTARPUSTAKA
.34
.....................................................................................
VII. LAMPIRAN
.37
. .... .... .......... ........ .......................... .................. ........ .............. .......
iii
DAFfARTABEL
Tabel 1. Pengaruh kadar oksigen terlarut terhadap organisme air yang ada dikolam... ............................................................................................ Tabel 2. Perbandingan kapasitas dan biaya operasi beberapa jenis aerator... ."
4 to
DAFTARGAMBAR
Gambar I. Aerator tipe diffuser................. '................................. .......
8
Gambar2. Aerator tipe pompa bawah pennukaan ................. ............... ....
8
Gambar3. Aerator tipe propeller aspirator..... ............ ... ... ..... .... ...... .........
9
Gambar4. Aerator tipe kincir.......................... ........................ ...........
to
Gambar 5. Kincir dengan bentuk pedal menyilang ....................... .............
.11
Gambar6. Lokasi peletakan aerator............................................. ........
12
Gambar7. Lokasi peletakan aerator yang tepat.....................................
12
Gambar8. Desain kincir pada aeratortipe kincir................................ ....
17
Gambar 9. Desain velg ........................................................................................
18
Gambar10. Desain pedal yang diuji................ :...................................................
18
Gambar 11. Desain rangka pengujian..................................................................
19
Gambar12. Posisi pemasangan pedal pada velg (a) pemasangan radial dan (b) pemasangan offset.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................
20
Gambar13. Contoh pengukuran diameter semhuran pada perlakuan lengkungradial-20................ ........................... . .. . .. . .. . . . . . . . . . .........
21
Gambar 14. Skema pengukuran coverage area.........................................
22
Gambar15. Model kincir......................................................................................
23
Gambar16. Prototipe aerator tipe kincir............................................................
24
Gambar 17. Pedal yang akan diuji.......................................................................
25
Gambar 18. Velg kincir.........................................................................................
26
Gambar 19. Rangka pengujian..............................................................................
26
Gambar20. Grafik pengaruhjumlah lubang, hentuk pedal, dan letak pedal pada veJg terhadap daya listrik...................................................... Gambar21. Grafik daya terkecil pada bentuk dan posisi pedaL.......................
28 28
