LAPORAN MINGGUANSATUAN OPERASI I

ACARA VIIFILTRASI

OLEH:DESAK MADE GALIH PERTIWIJ1A013026KELOMPOK 3

ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRIUNIVERSITAS MATARAM2014

HALAMAN PENGESAHANLaporan ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan operasi.

Mataram, 26 November 2014Mengetahui,Co. Assisten 1 Praktikum Satuan OperasiPraktikan

Andri Ardiansyah Desak Made Galih PertiwiNIM. J1A012004 NIM. J1A013026

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangAir merupakan sumber kehidupan bagi manusia yang mempunyai manfaat bagi kelangsungan hidup makhluk hidup di bumi. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi 3/4 permukaan bumi Kriteria air bersih yaitu tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Salah satu faktor penting penggunaan air dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk kebutuhan air minum. Selain itu, kebutuhan akan air bersih juga digunakan untuk mandi, memasak, mencuci dan sebagiannya. Namun belakangan ini pencemaran air menjadi persoalan penting yang perlu mendapat penanganan yang serius kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau disaat air umur mulai berubah warna atau berbau. Ironis memang, tapi itulah kenyataannya. Yang pasti kita harus selalu optimis. Sekalipun air sumur atau sumber air lainnya yang kita miliki mulai menjadi keruh, kotor ataupun berbau, selama kuantitasnya masih banyak kita masih dapat berupaya merubah/menjernihkan air keruh/kotor tersebut menjadi air bersih yang layak pakai. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dilakukan filtrasi.

1.2 Tujuan PraktikumAdapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui mekanisme filtrasi pada air limbah.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian FiltrasiFiltrasi adalah suatu operasi pemisahan campuran antara padatan dan cairan dengan melewatkan umpan (padatan + cairan) melalui medium penyaring. Proses filtarsi banyak dilakukan di industri, misalnya pada pemurnian air minum, pemisahan kristal-kristal garam dari cairan induknya, pabrik kertas dan lain-lain. Untuk semua proses filtrasi, umpan mengalir disebabkan adanya tenaga dorong berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah akibat gravitasi atau tenaga putar. Secara umum filtrasi dilakukan bila jumlah padatan dalam suspensi relatif lebihkecil dibandingkan zat cairnya. (Oxtoby, 2001).

2.2. Manfaat FiltrasiAir keruh yang digunakan bisa berasal dari mana saja, misalnya sungai, rawa, telaga, sawah, sawah, air kotor lainnya. Filtrasi dapat menghilangkan bau yang tidak sedap pada air yang keruh, dapat mengubah warna air yang keruh menjadi lebih bening, menghilangkan pencemar yang ada dalam air atau mengurangi kadarnya agar air dapat dilayak untuk minum cara ini berguna untuk desa yang masih jauh dari kota dan tempat terpencil (Intan, 2013).

2.3. Prinsip Kerja FiltrasiFiltrasi dengan aliran vertikal dilakukan dengan membagi limbah ke beberapa filter bed (2 atau 3 unit) secara bergantian. Pembagian limbah secara bergantian tersebut dilakukan dengan pengaturan klep (dosing)dan untuk itu perlu dilakukan oleh operator. Karena perlu dilakukan pembagian secara bergantian tersebut, pengoperasian sistem ini rumit hingga tidak praktis. Filtrasi dengan aliran horizontal dilakukan dengan mengalirkan limbah melewati media filter secara horizontal. Cara ini sederhana dan praktis tidak membutuhkan perawatan, khususnya bila di desain dan dibangun dengan baik. Filtrasi dengan aliran vertikal dan horizontal mempunyai prinsip kerja yang berbeda. Filtrasi horizontal secara permanen terendam oleh air limbah dan proses yang terjadi adalah sebagian aerobik dan sebagian anaerobik. Sedangkan pada filtrasi vertikal, proses yangterjadi cenderung anaerobik (Anonim, 2009).

2.4. Sifat AirAir memiliki sifat pelarut yang baik sehingga dapat melarutkan bahan-bahan organik sisa-sisa pembuangan (limbah). Bahan-bahan organik yang terlarut ini akan mengalami penguraian dan pembusukan,peristiwa inilah yang menyebapkan air menjadi tercemar. Air yang tercemar ini mempunyai kadar oksigen yang menurun dratis sehingga biota air akan mati. Ciri-ciri air yang tercemar dapat dilihat secara kualitatif yaitu warna, viskositas dan bau (Arutanti, 2009).

2.5. Pencemaran AirUntuk mengetahui pencemaran air sungai digunakan kombinasi parameter fisika, kimia dan biologi. Tetapi sering hanya digunakan paramerter fisika seperti temperatu, warna, bau, rasa dan kekeruhan air, ataupun parameter kimia seperti: partikel terlarut, kebutuhan oksigen biokimia (BOD), partikel tersuspensi (SS), amonia (NH3). Bahan-bahan polutan bagi pencemaran air dalam bentuk pencemaran fisika, kimia dan biologi dibagi menjadi 8 kelompok yaitu:1. Agen penyebab penyakit (bakteri, virus, protozoa, parasit).2. Limbah penghabis oksida (limbah rumah tangga, kotoran hewan dan manusia, bahan organik dan sebagainya).3. Bahan kimia yang larut dalam air (asam, garam, logam beracun dan senyawa lainnya).4. Pupuk anorganik (garam nitrat dan fosfat yang terlarut).5. Bahan kimia organik (minyak, bensin, plastik, pestisida).6. Bahan sedimen atau suspensi (parikel tanah, pasir dan bahan anorganik lainnya yang melayang dalam air).7. Bahan-bahan radioaktif.8. Panas.Polutan biologis berasal dari kotoran manusia yang mengandung bakteri, virus, protozoa atau parasit lainnya yang mencemari sungai atau sumur atau mata air (Nurmaed, 2012).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM3.1 Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, tanggal 23 November 2014 diLapangan Parkir Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.

3.2 Alat dan Bahan Praktikum3.2.1 Alat Praktikum Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktiku ini adalah alat filtrasi, galon, stopwatch, dan gelas ukur dan ember.3.2.2 Bahan PraktikumAdapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah air sungai, pasir, arang, ijuk dan kerikil.

3.3 Prosedur Kerja Adapun langkah-langkah kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :1. Disiapkan peralatan praktikum seperti pasir, ijuk, arang dan batu kerikil.2. Diisi tabung filtrasi dengan air sungai dengan membuka keran 1 dan keran23. Dibuka keran pertama dan kedua,(untuk memeriksa bahwa proses filtrasi berjalan dengan baik)4. Diperiksa tingkat kekeruhan air pada tangki pertama dan kedua, kemudian diperiksa air filtrasi (hasil filtrasi) pada tangki kedua.5. Ditutup semua keran, kemudian dipersiapkan stopwatch, (untuk memeriksa waktu), dan gelas ukur untuk mengukur volume yang terviltrasi dengan interval waktu 5 menit.6. Dicatat data setiap 5 menit dalam 6 kali ulangan atau total 30 menit.

BAB IVHASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN4.1 Hasil Pengamatan4.1.1 Gambar Alat Filtrasi

4.1.2 Hasil Pengamatan FiltrasiTabel 7.1 Hasil Pengamatan 210 menitNoWaktu (menit)Volume (dm3)Yt(A/V)X(V/A)X - Y

16 x 5 = 3025500,013035,7149215559,48983035,704

26 x 5 = 3025500,023035,7149215559,48983035,694

36 x 5 = 3036000,0214285,71418367344,494285,693

46 x 5 = 3036000,0284285,71418367344,494285,686

56 x 5 = 3033400,0383976,19015810086,923976,152

66 x 5 = 3033400,0453976,19015810086,923976,145

76 x 5 = 3060500,0297202,38151874291,387202,352

Tabel 7.2 Hasil Pengamatan Bau danWarnaNo.BauWarna

1.AmisKeruh

2.Agak amisAgak keruh

3.Sedikit amisAgak jernih

4.Sedikit amisAgak jernih

5.Sedikit amisJernih

6.Tidak amisJernih

4.2 Hasil PerhitunganDiketahui : t = 60 cm = 0,6 m A= 2..r.t A= 2 x 3,14 x 0,22 x 0,6 = 0,84 Perhitungan Penentuan Nilai Y Y1 = t1 = 30 ( = 0,01 s/dm Y2 = t2= 60 ( = 0,02 s/dm Y3 = t3 = 90 ( = 0,021 s/dm Y4 = t4= 120 ( = 0,028 s/dm Y5 = t5= 150 ( = 0,038 s/dm Y6 = t6= 180 ( = 0,045 s/dm Y7 = t7= 210 ( = 0,029 s/dm

y = Y1 + Y2 + Y3 + Y4 + Y5 + Y6 + Y7 = 0,01+ 0,02+ 0,021+ 0,028+ 0,038+ 0,045+ 0,029= 0,191 s/m Y= = = 0,027 s/dm Penentuan Nilai X X1= = = 3035,714 dm X2= = = 3035,714 dm X3= = = 4285,714 dm X4= = = 4285,714 dm X5= = = 3976,190 dm X6= = = 3976,190 dm X7= = = 7202,381 dm xi = X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 + X7= 3035,714+ 3035,714+ 4285,714 + 4285,714 + 3976,190 + 3976,190 + 7202,381 = 29797,617dm x = = = 4256,802dm x2 = X12 + X22+ X32+ X42+ X52 + X62=(3035,714)2 + (3035,714)2 + (4285,714)2 + (4285,714)2 + (3976,190)2 + (3976,190)2 + (7202,381)2=9215559,4898+ 9215559,4898+ 18367344,49 + 18367344,49 + 15810086,92 + 15810086,92+51874291,38= 138660273,2 dm2 x2 = = = 19808610,46 dm2 (xi yi) = (X1 Y1)+(X2 Y2)+(X3 Y3)+ (X4 Y4)+ (X5 Y5)+(X6 Y6)= (3035,714 0,01) + (3035,714 0,02) + (4285,714 0,021) + (4285,714 0,028) + (3976,190 0,038) + (3976,190 0,045) + (7202,381 0,029) =3035,704 + 3035,694 + 4285,693 + 4285,686+ 3976,152+ 3976,145 + 7202,352= 29797,426

4.2.3 Korealasi Y b = = ==0,2038 Jika b = 0,2038 maka :a = y bx= 0,191dm 0,2038(29797,617dm)= 0,191dm 6072,754dm= 6072,563dm = 0,6072563 kmSehingga, efisiensi kerja mesin = 0,6072563 km x 100% = 60,72563 %

BAB VPEMBAHASANFiltrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang diatasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industry mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran yang lolos dari saringan dapat berupa cairan, padatan atau keduanya (Catur dkk,2014). Prinsip kerja filtrasi umumnya sama dengan destilasi, hanya saja perbedaannya terletak pada media yang digunakan. Filtrasi menggunakan media filter dan beda tegangan sedangkan pada destilasi menggunakan bantuan radiasi surya. Cara filtrasi dipakai untuk memisahkan zat-zat yang kelarutannya berbeda-beda atau berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Tujuan dari filtrasi memanfaatkan air kotor atau limbah untuk bisa digunakan kembali, mengurangi resiko meluapnya air kotor dan limbah, mengurangi keterbatasan air bersih dengan membuat filtrasi air, mengurangi penyakit yang diakibatkan oleh air kotor, membantu pemerintah untuk menggalakan air bersih.Air kotor yang di ambil dari sungai dituang kedalam bak penampung air. Air sungai kemudian akan melewati pipa menuju tangki filtrasi yang kemudian disaring dengan empat filter yaitu pasir, kerikil, ijuk dan yang terakhir arang. Air hasil filtrasi kemudian ditampung dengan menggunakan gelas ukur untuk mengetahui volume air yang diperoleh. Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan, setiap kelompok melakukan filtrasi sebanyak 6 kali ulangan dengan interval 5 menit. Kemudian volume air filtrasi dirata-ratakan hasil filtrasi rata-ratanya adalah 9270 dm3. Nilai Y rata-rata yang didapat adalah 0,027 s/dm, nilai X rata-rata 4256,802dm, dan nilai X2 sebesar 19808610,46 dm2.Alat filtrasi yang digunakan dalam praktikum ini terdiri dari bak penampung, pipa, tangki filtrasi yang berbentuk tabung, dan wadah hasil filtrasi yang berupa gelas ukur. Bak penampung ini merupakan bak yang digunakan untuk menampung air limbah atau air kali yang kotor yang akan di filtrasi. Tangki yang berbentuk tabung mempunyai fungsi untuk sebagai media penyaringan. Antara bak penampung dan tangki dihubungkan dengan pipa tempat mengalirnya air. Di dalam tangki ini terdapat empat lapisan yang memiliki fungsi yang berbeda-beda. Lapisan pertama berupa lapisan pasir yang memilki fungsi untuk menyaring kotoran pada air tercemar yang berukuran makro (besar). Lapisan kedua berupa lapisan kerikil yang berfungsi sebagai penjernih air. Lapisan ijuk berfungsi untuk membersihkan air tercemar dari kotoran-kotoran yang berukuran mikro (kecil-kecil) termasuk bakteri dan parasit lainnya. Lapisan terakhir yaitu berupa arang yang memilki fungsi sebagai penghilang bau, penjernihan warna, dan rasa akibat zat-zat hasil sisa filtrasi sebelumnya. Bagian terakhir filtrasi adalah berupa wadah hasil filtrasi adalah berupa gelas ukur yang berfungsi untuk mengukur berapa jumlah air hasil filtrasi. Air hasil filtrasi dialirkan melalui pipa kemudian jatuh pada gelas ukur penampung.Alat filtrasi akan berfungsi dengan baik jika komponen penyusunnya dalam keadaan baik pula. Efisiensi kerja mesin dari perhitungan didapatkan 60,72563 % hal ini dikarenakan ada kebocoran dalam bak penampung, pipa, dan tabung filtrasinya. Filter yang tidak diganti dalam waktu lama juga akan mengurangi kemampuannya dalam membersihkan air limbah. Setiap lapisan filter harus diganti secara berkala agar kotoran-kotoran yang disaring tidak menumpuk dan justru menjadi penyebab air yang disaring menjadi kotor lagi.Berdasarkan hasil percobaan, dari awal hingga akhir proses filtrasi yang dilakukan praktikan menghasilkan suatu filtrat yang mempunyai warna yang keruh. Sedangkan bau sebelum difiltrasi adalah amis, setelah dilakukan filtrasi bau amis air menjadi hilang. Perubahan yang terjadi karena kotoran makro disaring oleh pasir, kemudian kerikil menjernihkan air dan ijuk sebagai penghilang kotoran mikro. Bau air sungai yang hilang karena diserap oleh arang. Air sungai yang mengandung banyak kotoran dan berwarna sangat keruh disaring oleh empat lapisan yang ada dalam tabung filtrasi yaitu pasir, kerikil, ijuk dan arang. Perbedaan bau air hasil filtrasi yang berbeda karena media filter pada tabung filtrasi belum diganti. Air filtrat yang dihasilkan tidak terlalu bening karena, filter sudah digunakan terlalu sering dan perlu diganti.Faktor-faktor yang mempengaruhi proses filtrasi antara lain adanya pengaruh tekanan pada medium filter (alat filtrasi), luas penampang alat filtrasi, kecendrungan suatu bahan pada air limbah yang berpengaruh pada media alat filtrasi, penambahan beberapa bahan pada alat filtrasi, dan pengaruh waktu terhadap hasil filtrat. Semakin tebal lapisan media filter, maka luas permukaan penahan partikel-partikel semakin besar dan jarak yang ditempuh oleh air semakin panjang. Semakin rendah kualitas air yang akan difilter, maka akan semakin memerlukan pengolahan yang sempurna atau kompleks Semua faktor tadi dapat mempengaruhi apakah hasil yang didapat sesuai atau tidak dengan tujuan dari percobaan yang dilakukan. Alat filtrasi sangat berguna bagi masyarakat yang kekurangan sumber air bersih. Filtrasi dapat menghilangkan bau yang tidak sedap pada air yang keruh, dapat mengubah warna air yang keruh menjadi lebih bening, menghilangkan pencemar yang ada dalam air atau mengurangi kadarnya agar air layak untuk digunakan mencuci, mandi dan keperluan sehari-hari lainnya, cara ini berguna untuk desa yang masih jauh dari kota dan tempat terpencil. Air yang dihasilkan dari proses filtrasi mungkin tidak bisa langsung diminum karena kehigienisannya masih diragukan dan ditakutkan bisa menyebabkan penyakit bagi masyarakat yang mengkonsumsinya. Oleh karena itu, perlu dilakukan proses filtrasi selanjutnya dengan teknologi yang lebih maju dan modern agar didapatkan filtrat yang bersih, murni, sehat, higienis dan dapat langsung diminum.

BAB VIPENUTUP6.1 Kesimpulan Dari hasil pengamatan, perhitungan dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1.Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang diatasnya padatan akan terendapkan.2. Hasil filtrat rata-ratanya adalah 9270 dm3. Nilai Y rata-rata yang didapat adalah 0,027 s/dm, nilai X rata-rata 4256,802dm, dan nilai X2 sebesar 19808610,46 dm2.3. Alat filtrasi yang digunakan terdiri dari bak penampung, pipa, tangki filtrasi yang berbentuk tabung, dan wadah hasil filtrasi yaitu gelas ukur.4. Tabung filtrasi berisi lapisan pasir, kerikil, ijuk/serabut dan arang.5. Air Sungai setelah disaring berwarna jernih dan tidak berbau amis6. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses filtrasi antara lain, tekanan alat filtrasi, luas penampang alat filtrasi, penambahan beberapa bahan pada alat filtrasi, pengaruh waktu terhadap hasil filtrat, tinggi rendahnya kotoran dalam air limbah dan lain-lain.

6.2 Saran Adapun saran dari penulis adalah untuk praktikum selanjutnya praktikan harus melakukan pengamatan dengan teliti. Alat praktikum diperbaiki atau diganti dengan alat yang lebih bagus.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. Filtrasi. http://id.wikipedia.org/wiki/Prinsip-filtrasi. (Diakses pada hari Minggu 30 November 2014)Arutanti, Osi dan Mikrajuddin Abdullah, Khairurrijal, dan Hernawan Mahfudz. 2009. Penjernihan Air Dari Pencemar Organik dengan Proses Fotokatalis pada Permukaan Titanium Dioksida (TiO2) . Jurnal Nanosains & Nanoteknologi ISSN 1979-0880

Catur, C., dan Murad. 2014. Buku Panduan Praktikum Satuan Operasi I. Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram. Mataram.

Intan, Sunita., 2013. Filtrasi Air Limbah. http://sunitaintan.blogspot.com/ 2013/01/filtrasi-air-limbah.html. (Diakses pada hari Minggu 30 November 2014)

Nurmaed, I., 2012. Petunjuk Praktikum Satuan Operasi. Universitas Jendral Soedirman. Purwokerto.

Oxtoby, 2001. Filtrasi Air (Terjemahan). Binaputra Aksara. Jakarta