DISINFEKSI DAN NETRALISASI

PROSES DESINFEKSIADALAH PROSES PENGOLAHAN AIR DENGAN TUJUAN UNTUK MEMBUNUH MIKROORGANISME (BAKTERI) DALAM AIR YANG MENYEBABKAN PENYAKIT

Cara-cara Desinfeksi1. Cara Fisik a. Pemanasan ( pendidihan 5-20 menit) b. Penyinaran dg sinar UV atau gamma c. Mekanis ( sedimentasi, filtrasi) 2. Cara Kimia a. Penambahan oksidator ( Cl2 , O3) b. Penambahan asam/basa (HCl, NaOH)

Mekanisme Proses Desinfeksi

Menghancurkan dinding sel Mengubah permeabilitas dinding sel Mengubah sifat koloid protoplasma Menghambat / merusak aktivitas enzim

Laju pembunuhan mikrorganisme

d N / dt = - k Ndimana : dN/dt = laju waktu pemusnahan k = konstanta laju reaksi N = jumlah mikroorganisme yang hidup

Faktor yang berpengaruh dalam proses desinfeksi

Waktu kontak Konsentrasi dan jenis desinfektan Temperatur Jumlah mikroorganisme Tipe mikroorganisme Kondisi air

Waktu kontak

Klorinasi dalam pengolahan air

Proses pembubuhan senyawa-senyawa aktif klor ke dalam air sebagai proses desinfeksi untuk membunuh mikrorganisme di dalam air

Jenis senyawa klor aktif dalam air

Klor ( Cl2) Asam hipoklorit (HOCl) Ion hipoklorit (OCl-) Monokloramin (NH2Cl) Dikloramin Trikloramin (NHCl2) (NCl3)

Kloramin organik kompleks

Bentuk desinfektan klor aktif

Bentuk Gas - Klor (Cl2) Bentuk liquid - Natrium hipoklorit NaOCl Bentuk padat /solid - Kalsium hipoklorit atau kaporit Ca(OCl)2

Reaksi Klor dalam air -1

Cl2 + H2O HCl + HClO HOCl H+ + OCl HCl H+ + Cl NaOCl Na+ + OCl Ca(OCl)2 Ca2+ + 2 OCl

Kesetimbangan HOCl & OCl

Reaksi Klor dalam air -2

Klor dapat bereaksi dengan ammonia , membentuk monokloramin, dikloramin dan trikloramin . a. NH3 + HOCl b. NH2Cl + HOCl c. NHCl2 + HOCl NH2Cl + H2O NHCl2 + H2O NCl3 + H2O

Reaksi Klor dalam air -2

Dapat mengoksidasi senyawa inorganik ( H2S, Fe, Mn, Nitrit, dll) H2S + 4 Cl2 + Fe2+ + Cl2 Mn2+ + Cl2 NO2- + Cl2 SO3= + Cl2 NH3 + Cl2 4 H2O H2SO4 + 8 HCl Fe3+ Mn4+ NO3 SO42 N2O CO2 + N2O + Cl-

CHONSP + Cl2

Reaksi klor dalam air -3

Mengoksidasi senyawa-senyawa organik penyebab warna, rasa dan bau dalam air.

Pada kondisi tertentu , klor dapat bereaksi dengan senyawa organik membentuk senyawa trihalometan ( THM) , yang bersifat karsinogenik

Daya Pengikat Klor (DPC)

Banyaknya senyawa klor yang harus ditambahkan ke dalam air untuk : - bereaksi dengan senyawa inorganik dan organik dalam air - membunuh mikroorganisme dalam air

Sisa klor

Banyak senyawa klor yang harus ada dalam air minum , dengan tujuan agar jika terjadi ada mikroorganisme yang masuk ke dalam air masih dapat dibunuh Persyaratan sisa klor dalam air minum 0,2- 0,5 mg/l

Kebutuhan klor

Banyaknya senyawa klor yang harus di bubuhkan ke dalam air untuk proses desinfeksi . Kebutuhan Klor ( mg/l) = DPC + Sisa klor

Breakpoint chlorination-1

Banyaknya klor yang dibutuhkan tidak hanya untuk desinfeksi tetapi juga untuk mengoksidasi ammonia dalam airReaksi yang terjadi : 2 NH3 + 2 HOCl 2 NH2Cl + 2 H2O NH2Cl + HOCl NH2 + NHCl2 2 NH3 + 3 HOCl NHCl2 + H2O N2 + 3 HCl N2 + 3 HCl + 2 H2O

Breakpoint chlorination -2

Tipe pembubuhan klor

Pre-chlorination , klorinasi awal Super-chlorination Post-chlorination , klorinasi akhir

Klorinasi dengan klordioksida

Gas ClO2 dibuat dari campuran larutan NaClO2 dan dan Cl2 Lebih efektif pada pH tinggi Tidak bereaksi dengan ammonia Tidak terbentuk senyawa trihalometan (THM) Biayanya lebih mahal dibandingkan dengan klorinasi biasa.

Pengukuran sisa klor

Kolorimetri dengan Ortotolidin Contoh air + ortotolidin warna kuning Kolorimetri dengan DPD (N,N-diethyl-pphenylenediamine) Contoh air + DPD warna merah Pengukuran di tempat sampling/di lapangan

Perhitungan-1Misal disinfektan yang digunakan adalah kaporit : Ca(OCl)2 Kadar klor dalam kaporit = 60% BJ kaporit = 0,860 kg/L Konsentrasi larutan, Cl = 5% DPC = 1,2 mg/L Sisa klor = (0,2 0,4) mg/L Dosis klor = 1,2 + 0,4 = 1,6 mg/l Debit air yang diolah = 15 liter/detik

Desain

Kebutuhan kaporit= (100/60) x Dosis Klor x Q = 100/60 x 1,6 x 15 = 40 mg/det = 3,46 kg/hari

Volume kaporit= (kebutuhan kaporit)/(BJ kaporit) = 3,46/0,86 = 4,02 L/hari

Volume pelarut= (100%-5%)/5% x 4,02 = 76,38 L/hari 76,4 L/hari

Volume larutan kaporit= vol kaporit + vol pelarut = 4,02 + 76,38 = 80,4 L/hari = 55,8 cc/menit

Bak PelarutAsumsi : Jumlah Bak Kedalaman Bak (h) Panjang Bak (p) Lebar Bak (l) Freeboard (F) Volume (V) Perhitungan : Debit tiap bak (Q ) p

= = = = = =

1 buah 25 cm 80 cm 80 cm 10 cm 0,16 m3 = = = = 55,8 cc/menit 9,3 x 10-7 m3/detik V/Qp = 0,16/(9,3x10-7) 47,8 jam

Waktu detensi

Desinfeksi dengan ozon (O 3 )

Gas tidak stabil Oksidator kuat Bau menyengat Diproduksi dengan melewatkan O2 ke dalam medan listrik Digunakan sebagai pengganti klorinasi Daya bunuhnya lebih tinggi dibandingkan dengan gas klor. Biayanya lebih mahal Tidak terdapat sisa ozon seperti sisa klor.

Netralisasi

Proses penambahan bahan kimia untuk menaikan atau menurunkan p H air, agar : - Diperoleh air minum dengan pH yang memenuhi persyaratan baku mutu (pH 6,5- 8,5). - Untuk memperoleh pH air yang optimum dalam pengolahan air

Netralisasi

Bahan kimia yang umum digunakan untuk netralisasi : a. Asam , HCl, H2SO4 b. Basa , NaOH , CaO, Na2CO3 c. Gas Karbon dioksida (rekarbonisasi)