PowerPoint Presentation
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA KIMIAWI
PLI B - Kelompok 8:
Maulidya Dwi Cahyani2311100051
Ifra Novidayasa2311100128
Fika Marissa Afiani2311100149
Anggie Puteri Pertiwi2311100169
LIMBAH
Limbah adalah sisa dari suatu usaha atau kegiatan. Limbah juga dapat dikatakan sebagai limbah beracun dan berbahaya
Mengandung bahan berbahaya dan beracun yang karena sifat, konsentrasi, dan jumlahnya dapat mencemarkan, merusak lingkungan hidup, atau membahayakan lingkungan hidup manusia serta makhluk hidup
Teknik-teknik pengolahan limbah buangan yang telah dikembangkan antara lain: pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi
TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH SECARA KIMIAWI
Koagulasi & Flokulasi
Khlorinasi
Adsorpsi
Netralisasi dengan Basa/Asam
Ozonisasi
Presipitasi
Radiasi Ultraviolet
NETRALISASI DENGAN BASA DAN ASAM
Limbah dari beberapa industri dapat bersifat asam maupun basa, untuk itu netralisasi sangat diperlukan agar air limbah dapat tetap diolah tanpa mengganggu proses pengolahan selanjutnya
Untuk pengolahan secara biologis pH yang dibutuhkan antara 6,5 - 8,5 agar aktivitas pengolahan biologis tidak terganggu
Reaksi kimia netralisasi berlangsung cepat, diperlukan pengadukan, dilengkapi dengan sensor nilai pH, dan alat pengendali penambahan asam atau basa
NETRALISASI DENGAN BASA DAN ASAM
Apabila Limbah Bersifat Asam
Apabila Limbah Bersifat Basa
Dilakukan dengan penambahan bahan kimia air kapur atau Ca(OH)2, kaustik soda atau NaOH, dan soda abu atau Na2CO3
Apabila limbah bersifat sangat asam, dapat dilakukan penambahan Mg, karena bahan ini adalah basa yang reaktif terhadap asam kuat
Mencampurkan bahan-bahan basa dapat dilakukan dengan pemanasan maupun pengadukan secara fisik
Proses netralisasi dilakukan dengan penambahan HCl, atau asam sulfat, atau gas CO2
Apabila gas CO2 tidak tersedia, dapat digunakan asam sulfat karena harganya yang lebih murah dibandingkan HCl
Proses ini dapat dilakukan secara batch maupun continuous
KOAGULASI DAN FLOKULASI
Koagulasi didefinisikan sebagai proses destabilisasi muatan koloid padatan tersuspensi termasuk bakteri dan virus dengan suatu koagulan, sehingga akan terbentuk flok-flok halus yang dapat diendapkan
Flokulasi merupakan proses pembentukan flok yang pada dasarnya menggunakan pengelompokkan aglomerasi antara partikel dengan koagulan. Pada flokulasi terjadi proses penggabungan beberapa partikel menjadi flok yang berukuran besar. Partikel yang ukurannya besar akan lebih mudah diendapkan dari pada yang kecil
Nanti cari gambar buat di paling bawah
6
fikamarissa (f) -
KOAGULASI DAN FLOKULASI
PEMILIHAN ZAT KOAGULAN
Jumlah dan kualitas air yang akan diolah
Kekeruhan bahan baku
Metode filtrasi
Sistem pembuangan lumpur endapan
ZAT KOAGULAN YANG SERING DIPAKAI
Aluminium sulfat
Ammonia alum
Sodium aluminat
Ferrous sulfat
Chlorinated copperas
Ferri klorida
Poly alumunium chloride
KHLORINASI
Zat khlor merupakan zat pengoksidasi, oleh karena itu jumlah klorin yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi organik dan zat NH3-N dalam air yang diolah. Kebutuhan zat klorin untuk air limbah rata-rata 40 - 60 mg/l. Pada umumnya zat klorin dimasukkan ke dalam air dalam bentuk gas Cl2, klorin dioksida (ClO2), Sodium hipoklorinasiit (NaOCl) dan calcium hipokhlorit Ca(OCl)2.
Reaksi yang terjadi ketika Khlor yang ditambahkan ke dalam air limbah:
Reaksi I (hidrolisa) Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-
Reaksi II (ionisasi) HOCl H+ + OCl-
KHLORINASI
ZONA I pada zona ini terjadi oksidasi klorin.
ZONA II pada zona ini terjadi pembentukan kloramin. Kloramin terbentuk sebagai hasil reaksi asam hypochlorous dan klorin bebas dengan amonia. Pada tahap ini juga terjadi pembentukan senyawa chloro-organik.
ZONA III pada zona ini kloramin mulai terurai dan berkurang. Pada tahap ini juga terdapat breakpoint klorinasi yaitu saat dimana jumlah khlor cukup untuk menghasilkan sisa khlor bebas. Pada keadaan breakpoint klorinasi:
Semua zat yang dapat dioksidasi teroksidasi semua
Amonia hilang sebagai gas N2
IV pada zona ini terjadi pembentukan klorin bebas. Klorin bebas memiliki kekuatan desinfeksi yang sangat kuat, tetapi keberadaanya hanya sesaat karena klorin sangat reaktif sehingga cepat sekali hilang didalam air. Oleh karena itu klorin bebas harus dibiarkan bereaksi dulu gar membentuk mono-, dan dikloramin yang bertahan lebih lama didalam air.
KHLORINASI
KELEBIHAN
Mengurangi bau yang ditimbulkan oleh limbah
Mengatasi sludge bulking pada sistem lumpur aktif
Desinfeksi air limbah
Meningkatkan kinerja proses pemisahan minyak dan lemak dengan cara memecahkan ikatan emulsi sehingga lemak dapat terapung dan lebih mudah dipisahkan.
Mengurangi konsentrasi BOD
KEKURANGAN
Memerlukan sistem pengendalian nilai PH
Memerlukan biaya operasi yang mahal karena jumlah NaOH yang dibutuhkan cukup besar dan mahal, serta merupakan bahan berbahaya atau beracun (B3)
Adanya senyawa karsinogen hidrokarbon terklorinasi.
ADSORPSI
Proses adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut (solute) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara substansi dengan penyerapnya.
ADSORPSI DENGAN KARBON AKTIF
Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (karbon aktif) dengan zat-zat teradsorbsi. Larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh karbon aktif. Sedangkan dalam larutan yang bersifat non elektrolit, penyerapan karbon aktif tidak dipengaruhi oleh PH.
ADSORPSI
TAHAPAN PENGOLAHAN LIMBAH DENGAN ADSORPSI
Transfer molekul-molekul adsorbat menuju lapisan film yang mengelilingi adsorban.
Difusi adsorbat melalui lapisan film
Difusi adsorbat melalui kapiler atau pori-pori dalam adsorban
Adsorbsi adsorbat pada permukaan adsorban
FAKTOR YANG MEMENGARUHI KECEPATAN ADSORPSI
Macam adsorben
Macam zat yang diadsorbsi
Luas permukaan adsorben
Konsentrasi zat yang diadsorbsi
Temperature
PRESIPITASI
Pemisahan zat anorganik terlarut tertentu dapat dilakukan dengan penambahan suatu reagen yang sesuai untuk merubah anorganik terlarut menjadi presipitat/endapan, sehingga dapat dipisahkan dengan cara pengendapan/sedimentasi. Tingkat pemisahan yang dapat dicapai tergantung pada nilai kelarutan senyawa yang dihasilkan dan hal ini biasanya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH dan temperatur
REAKSI PRESIPITASI DAN HARGA KONSTANTA KESETIMBANGANNYA
OZONISASI
Ozon (O3) adalah suatu bentuk allotropik oksigen
Karena sifatnya yang tidak stabil maka disinfeksi ozon tidak memberikan redisu
Ozon adalah oksidator kuat yang sangat efisien untuk disinfeksi
Ozon berisfat tidak stabil, merupakan gas berwarna biru yang sangat toksik dengan bau seperti rumput kering
OZONISASI
OZONISASI
KELEBIHAN
Ozonisasi dapat menghilangkan warna
pengolahan air dengan filtrasi dan ozonisasi dapat menghasilkan kualitas air yang setara dengan proses koagulasi, sedimentasi, filtrasi dan khlorinasi
KEKURANGAN
Lebih mahal dari pada disinfeksi dengan khlor
Karena ozon tidak memberikan residue, maka dalam distribusi tidak akan terdapat ozon sehingga akan timbul masalah dengan adanya pertumbuhan kembali mikroorganisme yang disertai masalah bau dan warna
Pertumbuhan mikroorganimse dalam sistem perpipaan dapat diatasi dengan penambahan khlor dosis rendah setelah proses ozonisasi
RADIASI ULTRAVIOLET
Radiasi ultraviolet (UV) digunakan untuk pengolahan limbah cair skala kecil. Reaksi disinfeksi UV pada panjang gelombang sekitar 254 nm merupakan radiasi yang sangat kuat apabila organisme benar-benar tepapar oleh radiasi, oleh karena itu penting sekali untuk mencapai kekeruhan serendah-rendahnya agar adsorpsi UV oleh senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam aliran dapat berlangsung merata.
Air yang akan didisinfeksi dialirkan diantara tabung sinar merkuri dan tabung reflektor yang dilapisi metal dengan waktu pemaparan beberapa detik.
RADIASI ULTRAVIOLET
KELEBIHAN
pemiliharaan minimum
tidak menimbulkan dampak bau dan rasa
tidak menimbulkan bahaya apabila terjadi overdosis
KEKURANGAN
biaya mahal
memerlukan clarifier yang lebih sempurna
OPTIMISASI PROSES KOAGULASI FLOKULASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI JAMU( STUDI KASUS PT. SIDO MUNCUL )
Air limbah industri jamu, farmasi, makanan dan minuman seperti PT. Sido Muncul mengandung zat-zat organic ( organic sludge ) selebihnya komponen komponen non organic yang tidak berbahaya, namun demikian air limbah tersebut mempunyai harga zat padat terlarut, zat padat tersuspensi, COD dan BOD yang melebihi baku mutu yang dikeluarkan pemerintah yaitu peraturan daerah no 10 tahun 2004 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri Jamu dan Farmasi di Propinsi Daerah Tingkat I Jawa Tengah, sehingga diperlukan langkah penanganan. Air limbah pada tahap aktivitas industri jamu seperti PT. Sido Muncul berasal dari beberapa unit usaha meliputi unit pembuatan jamu tradisional akan menghasilkan air limbah yang berasal dari pencucian bahan baku, pencucian peralatan proses produksi sedang pada industri makanan, air limbah berupa air cucian remah-remah, air cucian tangki produksi, coolling, filling dan beberapa proses pendukung lainnya. Air limbah PT. Sido Muncul mempunyai hidroulic load sekitar 130 m3 / hari, flow time sekitar 18 jam mulai dari jam 06.00 24.00 WIB dengan peak flow 10 m3/jam dengan biaya operasional pengolahan air limbah yang diperlukan sekitar Rp. 129.412,5 /m3 air limbah.
Penanganan air limbah ini sudah dilakukan oleh PT. Sido Muncul dengan menggunakan cara koagulasi dan flokulasi tapi proses ini belum memperoleh hasil yang optimal sehingga penelitian ini dilakukan dengan tujuan mendapatkan kombinasi koagulan flokulan yang terbaik dalam mereduksi komponen-komponen koloid dan partikel tersuspensi pada efluen limbah cair sehingga proses dapat berlangsung secara efektif dan efisien serta dapat menurunkan biaya operasional pengolahan air limbah.
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap yaitu pemilihan variabel proses dan penentuan dosis optimum variabel proses. Pada pemilihan variabel proses dilakukan penapisan menggunakan rancangan taguchi, diperoleh tiga variabel yang memberikan efek positif yang terbesar pada proses koagulasi flokuasi yaitu koagulan fero sulfat, flokulan kationik Polyethylene-Imine dan pH yang selanjutnya digunakan untuk penentuan dosis optimum variabel proses kemudian dilakukan pengujian dosis optimum untuk air limbah. Penelitian dilakukan dengan parameter turbidity.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa variabel proses koagulan ferro sulfat dosis 200 mg/l, flokulan katonik Polyethylene-Imine dosis 5 mg/l dan kondisi pH = 7 merupakan kondisi yang paling optimal, hal ini dilihat dari % penurunan nilai turbidity yang dihasilkan oleh variabel proses tersebut yang mencapai 92.7% dengan nilai turbidity 14.0 FTU. Biaya operasional untuk pengolahan air limbah PT. Sido Muncul dapat diturunkan menjadi Rp. 26.040,0 /m3, sehingga penurunan biaya operasional untuk pengolahan air limbah ini sampai 79.88%.
TERIMA KASIH
Recommended