DISINFEKSI DANNETRALISASI

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

Cara-cara Desinfeksi 1. 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 selMengubah permeabilitas dinding selMengubah sifat koloid protoplasma Menghambat / merusak aktivitas enzim

Laju pembunuhan mikrorganisme

d N / dt = - k N

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

Faktor yang berpengaruh dalam proses desinfeksi Waktu kontakKonsentrasi dan jenis desinfektanTemperatur 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 (NHCl2)Trikloramin (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 -1Cl2 + H2O HCl + HClOHOCl H+ + OCl-HCl H+ + Cl-NaOCl Na+ + OCl-Ca(OCl)2 Ca2+ + 2 OCl-

Kesetimbangan HOCl & OCl

Reaksi Klor dalam air -2Klor dapat bereaksi dengan ammonia , membentuk monokloramin, dikloramin dan trikloramin .

a. NH3 + HOCl NH2Cl + H2O b.NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O c. NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O

Reaksi Klor dalam air -2Dapat mengoksidasi senyawa inorganik ( H2S, Fe, Mn, Nitrit, dll) H2S + 4 Cl2 + 4 H2O H2SO4 + 8 HClFe2+ + Cl2 Fe3+ Mn2+ + Cl2 Mn4+NO2- + Cl2 NO3-SO3= + Cl2 SO42-NH3 + Cl2 N2O

CHONSP + Cl2 CO2 + N2O + Cl-

Reaksi klor dalam air -3Mengoksidasi 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 dibunuhPersyaratan 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-1Banyaknya klor yang dibutuhkan tidak hanya untuk desinfeksi tetapi juga untuk mengoksidasi ammonia dalam air

Reaksi yang terjadi : 2 NH3 + 2 HOCl 2 NH2Cl + 2 H2ONH2Cl + HOCl NHCl2 + H2ONH2 + NHCl2 N2 + 3 HCl2 NH3 + 3 HOCl N2 + 3 HCl + 2 H2O

Breakpoint chlorination -2

Tipe pembubuhan klor Pre-chlorination , klorinasi awal

Super-chlorination Post-chlorination , klorinasi akhir

Klorinasi dengan klordioksidaGas ClO2 dibuat dari campuran larutan NaClO2 dan dan Cl2Lebih efektif pada pH tinggiTidak bereaksi dengan ammoniaTidak 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-p-phenylenediamine) Contoh air + DPD warna merah

Pengukuran di tempat sampling/di lapangan

Perhitungan-1 Misal 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

DesainKebutuhan kaporit=(100/60) x Dosis Klor x Q= 100/60 x 1,6 x 15 = 40 mg/det = 3,46 kg/hariVolume kaporit= (kebutuhan kaporit)/(BJ kaporit)= 3,46/0,86 = 4,02 L/hariVolume pelarut= (100%-5%)/5% x 4,02 = 76,38 L/hari 76,4 L/hariVolume larutan kaporit= vol kaporit + vol pelarut= 4,02 + 76,38 = 80,4 L/hari = 55,8 cc/menit

Bak PelarutAsumsi :Jumlah Bak= 1 buahKedalaman Bak (h)= 25 cmPanjang Bak (p)= 80 cmLebar Bak (l)= 80 cmFreeboard (F)= 10 cmVolume (V)= 0,16 m3

Perhitungan :Debit tiap bak (Qp) = 55,8 cc/menit = 9,3 x 10-7 m3/detikWaktu detensi= V/Qp = 0,16/(9,3x10-7)= 47,8 jam

Desinfeksi dengan ozon (O3)Gas tidak stabil Oksidator kuat Bau menyengat Diproduksi dengan melewatkan O2 ke dalam medan listrik Digunakan sebagai pengganti klorinasiDaya bunuhnya lebih tinggi dibandingkan dengan gas klor.Biayanya lebih mahalTidak 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

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