Universitas SriwijayaLaporan Kerja Praktek Unit Operasi PUSRI-IV

BAB IIIORIENTASI LAPANGAN

3.1. Pabrik UtilitasPabrik utilitas merupakan unit penunjang yang bertugas mempersiapkan kebutuhan energi operasional pabrik amoniak dan urea. Pabrik utilitas juga menerima sisa buangan dari pabrik amoniak dan urea untuk diolah sehingga dapat dimanfaatkan lagi atau dibuang tanpa mengganggu lingkungan. Unit-unit yang dimiliki bagian utilitas di PUSRI IV yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan pabrik amoniak dan urea meliputi:3.1.1. Water Treatment PlantWater treatment plant adalah bagian dari pabrik Utilitas yang berfungsi mengolah air sungai menjadi air bersih (filtered water). Bahan baku yang digunakan adalah berasal dari air sungai Musi yang diolah dengan menggunakan proses koagulasi, flokulasi, dan filtrasi. Unit ini bertugas memenuhi air bersih untuk kebutuhan pabrik seperti air proses, air pendingin (Cooling Tower), air umpan boiler (BFW), maupun kebutuhan domestik (perumahan). Kapasitas desain water treatment plant: 1000 m3/jam, normal operasi: 660 720 m3/jam. Water Treatment Plant Utilitas menghasilkan produk berupa filtered water dengan spesifikasi:Gambar 3.1. Water treatment processSemua air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah bahan pengotor (impurities). Bahan pengotor ini dapat berupa padatan terlarut mineral-mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silica, Aluminium, gas-gas terlarut seperti CO2, O2, padatan tak terlarut, limbah industri rumah tangga, mikroorganisme, algae, lumut dan bahan pengotor lainnya dalam bentuk turbidity (kekeruhan), warna, tanah, endapan mineral, minyak dan lain-lain. Jenis dan jumlah impurities yang terdapat didalam air (air musi) merupakan faktor-faktor yang menentukan didalam suatu pengolahan air. Tahapan dalam proses di Water treatment plant adalah sebagai berikut :3.1.1.1. Proses Flokulasi, Koagulasi, dan SedimentasiZat-zat pengotor yang berada di air sungai musi dialirkan melalui pompa dalam bentuk senyawa suspensi koloid tersusun dari ion-ion bermuatan negatif yang saling tolak-menolak. Klasifikasi pompa sungai (4201-J)Jenis : Pompa air dalam (Deep well pump)Debit : 1025 m3/jamPdisch : 4,2 kg/cm2Power : 300 kWDengan adanya penambahan Aluminium Sulfat (Alum) dalam air sungai yang digunakan sebagai bahan baku, maka Aluminium Sulfat akan larut membentuk ion Al+3 dan OH- serta menghasilkan asam sulfat dengan reaksi sebagai berikut :Al2(SO4)3 + 3H2O 2Al+3 + 3OH + 3H2SO4 Sebelum air sungai memasuki premix tank (4206-U), pada pipa inlet terlebih dahulu diinjeksikan beberapa bahan kimia agar kuallitas air yang masuk kedalam premix tank sesuai dengan standar. Bahan kimia tersebut yaitu:a) Larutan Chlorine (Cl2) berfungsi sebagai pembunuh bakteri, jamur dan mikroorganisme yang terdapat dalam air. b) Larutan Alum (Al2(SO4)3.xH2O) berfungsi untuk memperbesar ukuran partikel koloid sehingga akan lebih mudah membentuk flok dan akan mengendap. Larutan alum yang digunakan memiliki konsentrasi 10% wt.c) Larutan Caustic Soda (NaOH) berfungsi untuk mengatur pH air sungai karena pada sistem pembentukan flok diperlukan kondisi optimum dengan pH 5,86,2. Sedangkan pH air sungai cenderung bersifat asam. Larutan NaOH yang diinjeksikan memiliki konsentrasi 10% wt.d) Coagulant aid berfungsi untuk memperbesar ukuran flok sehingga proses pengendapan dapat berlangsung lebih cepat dan sempurna.3.1.1.2. Premix TankProses pencampuran bahan kimia dilakukan di Premix Tank. Ketika ion yang bermuatan positif dalam koagulan (Alum, Al+3) bertemu dengan ion negatif dalam air pada kondisi pH tertentu, maka akan terbentuk floc (butiran gelatin). Butiran partikel (floc) ini akan terus bertambah besar dan berat sehingga cenderung akan mengendap ke bawah. Pada proses ini pH air cenderung turun karena terbentuk juga H2SO4. Pada pengadukan di premix tank dengan menggunakan agitator dibutuhkan kecepatan pengadukan yang cepat untuk mempercepat pembentukkan floc. Pembentukan floc untuk air sungai Musi paling baik terjadi pada pH 5.5-6.2. Untuk menjaga rentang pH ini diinjeksikan NaOH. Untuk menjamin proses koagulasi yang efisien pada dosis bahan kimia yang minimal maka koagulant harus dicampur secara cepat dengan air. Dengan pengaduk yang cepat zat pengendap akan terbagi rata didalam air sebelum pengendapan selesai. Setelah pengadukan yang cepat seperti tersebut diatas,partikel-partikel yang berukuran kecil harus diusahakan agar membentuk gumpalan-gumpalan yang lebih besar. Hal ini dapat dicapai dengan jalan pengadukan yang lambat. Kesemuanya ini telah diatur dalam design, dimana diatur sehingga kecepatan aliran didalam Premix Tank lebih besar daripada FlocTreator (4201-U). Spesifikasi premix tank: Jenis : Tangki silinder tanpa tutupDiameter : 6,4 mTinggi : 3 mAgitatorType : side mounting paddle agitatorSpeed : 0,371.11 rpmPower : 1,5 HP3.1.1.3. Clarifier (Floctreator)Tahap selanjutnya adalah menjaga pembentukan floc (flokulasi) dan mengendapkan partikel floc yang lebih besar dengan injeksi separant sambil memperhatikan pembentukan lapisan lumpur (sludge blanket) dengan pengadukan pelan, sehingga air yang jernih akan terpisah dari endapan floc. Proses ini terjadi di Floctreator (4201-U). Air dari premix tank (4206-U) dialirkan melalui pipa di bagian bawah bak ke dalam Floctreator (4201-U) untuk proses lebih lanjut dengan cara flokulasi dan pengendapan. Agitator akan mengaduk air dengan pengadukan yang lambat, akibatnya flok-flok kecil yang terbentuk akan membentuk flok-flok yang lebih besar dan mengendap di bagian bawah Floctreator, kemudian air yang bersih dipisahkan melalui overflow di bibir Floctreator dan endapan yang terbentuk secara otomatis dibuang melalui sewer di bagian bawah. Lapisan lumpur juga berfungsi menahan floc yang baru terbentuk, oleh karena itu lapisan ini harus dijaga tetap ada. Level lapisan lumpur dijaga dengan melakukan blow down. Spesifikasi Floctreator (4201-U)Jenis : Bak beton berbentuk silinder terbuka dengan alas rataDiamater : 27,44 mTinggi : 6,4 mAgitatorType : RakeSpeed : 1470 reduced to rpmPower : 7,5 kW3.1.1.4. Clear WellDari floctreator, clear water mengalir secara bejana berhubungan menuju clearwell (4204-F). Clearwell berfungsi untuk menampung persediaan air dalam jumlah cukup banyak untuk menjaga aliran normal ke Sand Filter (4202-U) ditambah dengan kebutuhan air untuk backwash. Di clear well (4204-F), pH dijaga sekitar 7,07,5 dengan meninjeksikan NaOH ke dalam aliran air yang masuk clear well. Retention time (waktu penyimpanan) pada clearwell selama 13 menit. Terdapat bypass line dari premix tank/flocculator menuju clearwell, sehingga flocculated water dapat langsung ke clearwell bila Flocteretor tidak jalan. Clearwell Tank dilengkapi degan 3 pompa (4203 JA/JB/JC, P=4,08 kg/cm2 :58 psig) dua beroperasi dan satu stanby, mengalirkan clear water menuju 6 vessel Sand Filter (4202-U) terdapat kickback flow yang memungkinkan resirkulasi air kembali kedalam clearwell, untuk menjaga kestabilan aliran dan mencegah kerusakan pompa. (Outlet Clear well pH : 7.07.5, Turbidity :