TEKNOLOGI AIR DAN TEKNOLOGI AIR DAN BUANGAN INDUSTRIBUANGAN INDUSTRI

(TKK 405)(TKK 405)

Prof. Dr. Ir. Prof. Dr. Ir. SetiatySetiaty PandiaPandiaAmirAmir HusinHusin, ST., ST.

FaridaFarida HanumHanum, ST, ST

Departemen Teknik KimiaFakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara Medan

PENDAHULUANPENDAHULUANAir merupakan sarana utama untuk meningkatkan Air merupakan sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat.derajat kesehatan masyarakat.Melalui penyediaan air yang baik, baik dari segi kualitas Melalui penyediaan air yang baik, baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya, diharapkan penyebaran penyakit maupun kuantitasnya, diharapkan penyebaran penyakit yang diakibatkan oleh penggunaan air yang tidak bersih yang diakibatkan oleh penggunaan air yang tidak bersih dapat diminimalkan. dapat diminimalkan. Peningkatan kualitas air sebagai bahan baku air minum Peningkatan kualitas air sebagai bahan baku air minum melalui pengelolaan yang baik mutlak diperlukan. melalui pengelolaan yang baik mutlak diperlukan. Sistem pengolahan air menjadi pertimbangan penting Sistem pengolahan air menjadi pertimbangan penting dalam menentukan apakah sumber air tersebut layak dalam menentukan apakah sumber air tersebut layak atau tidak untuk digunakan sebagai sumber air untuk atau tidak untuk digunakan sebagai sumber air untuk bahan baku air minum.bahan baku air minum.

Industri merupakan salah satu sarana untuk Industri merupakan salah satu sarana untuk mencapai peningkatan pendapatan negara. mencapai peningkatan pendapatan negara. Kegiatan industri akan memanfaatkan segala Kegiatan industri akan memanfaatkan segala sumber daya, baik materi, enersi dan sumber daya, baik materi, enersi dan manusia. manusia. Untuk pelaksanaan proses produksinya, Untuk pelaksanaan proses produksinya, industri selalu membutuhkan air. industri selalu membutuhkan air. Masalah yang ditimbulkan industri, selain Masalah yang ditimbulkan industri, selain penggunaan air (baik air tanah ataupun air penggunaan air (baik air tanah ataupun air permukaan), juga masalah limbah yang permukaan), juga masalah limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut.dihasilkan oleh industri tersebut.

SecaraSecara garisgaris besarbesar, , matamata kuliahkuliah iniini meliputimeliputi :: Air Air sebagaisebagai sumbersumber dayadaya PengelolaanPengelolaan air air sebagaisebagai bahanbahan bakubaku air air minumminum PengolahanPengolahan air air untukuntuk umpanumpan ketelketel dandan prosesproses PencemaranPencemaran air air dandan limbahlimbah industriindustri Pengelolaan limbah cair dan dasarPengelolaan limbah cair dan dasar--dasar dasar

pengolahannyapengolahannya PengelolaanPengelolaan limbahlimbah padatpadat PengelolaanPengelolaan limbahlimbah gas gas

SUMBER DAYA AIRSUMBER DAYA AIRBeberapaBeberapa ketetapanketetapan PemerintahPemerintah yang yang

berkaitanberkaitan dengandengan SumberSumber DayaDaya AirAir

PeraturanPeraturan PemerintahPemerintah PP no. 82 PP no. 82 thnthn 2001:2001: Air Air adalahadalah semuasemua air yang air yang terdapatterdapat didi atasatas dandan didi

bawahbawah permukaanpermukaan tanahtanah, , kecualikecuali air air lautlaut dandan air air fosilfosil.. SumberSumber air air adalahadalah wadahwadah air yang air yang terdapatterdapat didi atasatas

dandan didi bawahbawah permukaanpermukaan tanahtanah, , termasuktermasuk dalamdalampengertianpengertian iniini akuiferakuifer, , matamata air, air, sungaisungai, , rawarawa, , danaudanau, , situ, situ, wadukwaduk dandan muaramuara..

PermasalahanPermasalahan umumumum sumbersumber dayadaya air air meliputimeliputi: :

Kuantitas cenderung menurun karena kebutuhan Kuantitas cenderung menurun karena kebutuhan meningkatmeningkatKualitas air cenderung menurun akibat Kualitas air cenderung menurun akibat perkembangan industri, pertanian, pertambangan, perkembangan industri, pertanian, pertambangan, penduduk dan pemukiman. penduduk dan pemukiman.

Berdasarkan PP no. 82 thn 2001:Berdasarkan PP no. 82 thn 2001:MutuMutu air air adalahadalah kondisikondisi kualitaskualitas air yang air yang diukurdiukur dandanatauatau diujidiuji berdasarkanberdasarkan parameterparameter--parameter parameter tertentutertentu dandan metodametoda tertentutertentu berdasarkanberdasarkanperaturanperaturan perundangperundang--undanganundangan yang yang berlakuberlaku..

Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas :(empat) kelas :

Kelas satu Kelas satu untuk air baku air minum, dan atau untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan.peruntukan lain yang mempersyaratkan.Kelas dua Kelas dua untuk prasarana/sarana rekreasi air, untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertamanan, dan atau peruntukan lain yang mengairi pertamanan, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.kegunaan tersebut.Kelas tiga Kelas tiga untuk pembudidayaan ikan air tawar, untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertamanan, dan atau peternakan, air untuk mengairi pertamanan, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. sama dengan kegunaan tersebut. Kelas empat Kelas empat untuk mengairi pertamanan dan atau untuk mengairi pertamanan dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.sama mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Sumber Air MinumSumber Air Minum

siklus hidrologi:siklus hidrologi:

SumberSumber--SumberSumber Air :Air :

Air lautAir laut Mempunyai sifat asin, karana Mempunyai sifat asin, karana mengandung garam NaCl. mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini; maka air dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini; maka air laut tak memenuhi syarat untuk air minum.laut tak memenuhi syarat untuk air minum.Air Air AtmosfirAtmosfir, air , air meteriologikmeteriologik, air , air hujanhujan mempunyaimempunyai sifatsifat agresifagresif terutamaterutama terhadapterhadap pipapipa--pipapipa penyalurpenyalur maupunmaupun bakbak--bakbak reservoir, reservoir, sehinggasehingga halhal iniini akanakan mempercepatmempercepat terjadinyaterjadinyakorosikorosi ((karatankaratan). ). JugaJuga air air hujanhujan iniini mempunyaimempunyaisifatsifat lunaklunak, , sehinggasehingga akanakan borosboros terhadapterhadappemakaianpemakaian sabunsabun

Air Air permukaanpermukaan Air Air sungaisungai DalamDalam penggunaannyapenggunaannya sebagaisebagai air air

minumminum, , haruslahharuslah mengalamimengalami suatusuatu pengolahanpengolahan yang yang sempurnasempurna, , mengingatmengingat bahwabahwa air air sungaisungai iniini padapadaumumnyaumumnya mempunyaimempunyai derajatderajat pengotoranpengotoran yang yang tinggitinggi sekalisekali. Debit yang . Debit yang tersediatersedia untukuntuk memenuhimemenuhikebutuhankebutuhan akanakan air air minumminum padapada umumnyaumumnya dapatdapatmencukupimencukupi. .

Air Air rawa/danaurawa/danau KebanyakanKebanyakan air air rawarawa iniiniberwarnaberwarna yang yang disebabkandisebabkan oleholeh adanyaadanya zatzat--zatzatorganisorganis yang yang telahtelah membusukmembusuk, , misalnyamisalnya asamasamhumushumus yang yang larutlarut dalamdalam air yang air yang menyebabkanmenyebabkanwarnawarna kuningkuning coklatcoklat. . DenganDengan adanyaadanya pembusukanpembusukankadarkadar zatzat organisorganis tinggitinggi, , makamaka umumnyaumumnya kadarkadar Fe Fe dandan MnMn akanakan tinggitinggi pula. pula. Apabila kandungan OApabila kandungan O22kurang sekali (anaerob), maka unsurkurang sekali (anaerob), maka unsur--unsur Fe dan unsur Fe dan Mn ini akan larut. Pada permukaan air kan tumbuh Mn ini akan larut. Pada permukaan air kan tumbuh algae (lumut) karena adanya sinar matahari dan Oalgae (lumut) karena adanya sinar matahari dan O22. .

Air TanahAir Tanah air tanah dangkalair tanah dangkal air tanah dalamair tanah dalam mata airmata airMata AirMata Air

Mata air Mata air biasanyabiasanya mempunyaimempunyai kualitaskualitas yang yang baikbaikjikajika air air ituitu berasalberasal daridari suatusuatu akuiferakuifer dandan bukannyabukannyarembesanrembesan air air sungaisungai yang yang barubaru menempuhmenempuh jarakjarakpendekpendek. . KarenaKarena ituitu pentingpenting sekalisekali untukuntuk memeliharamemeliharaatauatau mempertahankanmempertahankan kualitaskualitas air yang air yang baikbaik iniinidengandengan caracara melindungimelindungi matamata air air dandan sekelilingnyasekelilingnyadaridari kontaminasikontaminasi kotorankotoran manusiamanusia dandan binatangbinatang. . BakBak pengumpulpengumpul air air harusharus dibangundibangun untukuntukmenangkapmenangkap matamata air air dandan mencegahmencegah reruntuhanreruntuhan..

SumurSumur PantekPantekSumur Gali Sumur Gali Tangan (Tangan (HandHand--Dug WellsDug Wells))PipaPipa--pipa Rembesan (pipa Rembesan ((infiltration Galleries)(infiltration Galleries)

PENGOLAHAN AIRPENGOLAHAN AIRSarana Pengolahan Air sebagai Bahan Baku Air Sarana Pengolahan Air sebagai Bahan Baku Air

MinumMinum

Pengolahan air sebagai bahan baku air minimum meliputi Pengolahan air sebagai bahan baku air minimum meliputi tiga tahap:tiga tahap: TahapTahap 1 1 adalahadalah pengolahanpengolahan secarasecara fisikfisikmengurangi/menghilangkanmengurangi/menghilangkan kotorankotoran--kotorankotoran, , lumpurlumpur, , dandan pasirpasir, , sertaserta mengurangimengurangi kandungankandungan senyawasenyawa organikorganikdalamdalam air yang air yang diolahdiolah. .

TahapTahap 2 2 adalahadalah PengolahanPengolahan secarasecara kimiakimia DenganDenganpenambahanpenambahan senyawasenyawa kimiakimia tertentutertentu untukuntukmembantu/menyempurnakanmembantu/menyempurnakan prosesproses pengolahanpengolahanselanjutnyaselanjutnya. . MisalnyaMisalnya penambahanpenambahan alum alum untukuntukmeningkatkanmeningkatkan penghilanganpenghilangan padatanpadatan terlarut/tersuspensiterlarut/tersuspensi..

TahapTahap 3 3 adalahadalah PengolahanPengolahan bakteriologisbakteriologis memunaskanmemunaskan bakteribakteri--bakteribakteri yang yang terkandungterkandung dalamdalam air air melaluimelalui penambahanpenambahan desinfektandesinfektan. .

Sarana pengolahan air sebagai bahan baku air Sarana pengolahan air sebagai bahan baku air minum terdiri dari:minum terdiri dari:

1.1. BangunanBangunan pengumpul/penampungpengumpul/penampung airair2.2. BangunanBangunan pengendappengendap pertamapertama3.3. PembuluhanPembuluhan koagulankoagulan4.4. BangunanBangunan pengadukpengaduk cepatcepat5.5. BangunanBangunan pembentukpembentuk flokflok6.6. BangunanBangunan pengendappengendap keduakedua7.7. BangunanBangunan penyaringpenyaring8.8. BangunanBangunan sterilisasisterilisasi ((desinfektasidesinfektasi))9.9. Reservoir (Reservoir (BangunanBangunan enyimpananenyimpanan))10.10. PompaPompa

1.1. BangunanBangunan PengumpulanPengumpulan / / PenampunganPenampungan

SuatuSuatu bangunanbangunan untukuntuk mengumpulkanmengumpulkan air air daridari suatusuatu sumbersumber asalasal air, air, untukuntuk dapatdapatdimanfaatkandimanfaatkan. .

Fungsi Fungsi menjaga kontinuitas pengaliran. menjaga kontinuitas pengaliran. PPengelolaanengelolaan bangunanbangunan pengumpulanpengumpulan air air

secarasecara umumumum meliputimeliputi::1.1. KuantitasKuantitas2.2. KualitasKualitas

2. 2. Bangunan Pengendap PertamaBangunan Pengendap Pertama

Fungsi Fungsi mengendapkan partikelmengendapkan partikel--partikel padat partikel padat dari air sungai dengan gaya gravitasi. dari air sungai dengan gaya gravitasi. Tidak ada pembunuhan zat/bahan kimia. Tidak ada pembunuhan zat/bahan kimia. Penanganan pada sarana ini ditujukan terhadap:Penanganan pada sarana ini ditujukan terhadap: Aliran sungai Aliran sungai dijaga supaya aliran air pada sarana dijaga supaya aliran air pada sarana

ini laminar (tenang)ini laminar (tenang) Sarana instalasi Sarana instalasi Untuk menjaga efektivitas ruang Untuk menjaga efektivitas ruang

pengendapan dan pencegahan pembusukan lumpur pengendapan dan pencegahan pembusukan lumpur endapan, maka secara periodik lumpur endapan endapan, maka secara periodik lumpur endapan harus dikeluarkan.harus dikeluarkan.

33. Pembubuhan Koagulan. Pembubuhan Koagulan

Koagulan Koagulan bahan kimia yang dibutuhkan bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu proses pada air untuk membantu proses pengendapan partikelpengendapan partikel--partikel kolloidal yang partikel kolloidal yang tak dapat mengendap dengan sendirinya tak dapat mengendap dengan sendirinya (secara gravitasi). (secara gravitasi). Fungsi Fungsi membubuhkan koagulan secara membubuhkan koagulan secara teratur sesuai dengan kebutuhan (dengan teratur sesuai dengan kebutuhan (dengan dosis yang tepat). dosis yang tepat).

Alat pembubuh koagulan:Alat pembubuh koagulan: Secara gravitasi, dimana bahan/zat kimia Secara gravitasi, dimana bahan/zat kimia

(dalam bentuk larutan) mengalir dengan (dalam bentuk larutan) mengalir dengan sendirinya karena gravitasi.sendirinya karena gravitasi.

Memakai pompa (dosering pump); Memakai pompa (dosering pump); pembubuhan bahan/zat kimia dengan pembubuhan bahan/zat kimia dengan bantuan pemompaan.bantuan pemompaan.

Bahan/zat kimia yang dipergunakan Bahan/zat kimia yang dipergunakan sebagai koagulan biasanya aluminium sebagai koagulan biasanya aluminium sulfatsulfat

4. Bangunan Pengaduk Cepat4. Bangunan Pengaduk Cepat

FungsiFungsi meratakan bahan/zat kimia meratakan bahan/zat kimia (koagulan) yang ditambahkan agar dapat (koagulan) yang ditambahkan agar dapat bercampur dengan air secara baik, bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat.sempurna dan cepat.

Cara pengadukan:Cara pengadukan:Alat mekanis: motor dengan alat Alat mekanis: motor dengan alat pengaduknyapengaduknyaPenerjun air: dengan bantuan udara Penerjun air: dengan bantuan udara bertekananbertekanan

Fungsi Fungsi membentuk padatan yang lebih membentuk padatan yang lebih besar agar dapat diendapkan dari hasil besar agar dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel (kolloidal) dengan bahan/zat reaksi partikel (kolloidal) dengan bahan/zat koagulan yang dibubuhkan.koagulan yang dibubuhkan.FaktorFaktor--faktor yang mempengaruhi bentukfaktor yang mempengaruhi bentuk--bentuk flokbentuk flok ::

KekeruhanKekeruhan Jenis padatan tersuspensiJenis padatan tersuspensi pHpH AlkalinitasAlkalinitas Koagulan yang dipakaiKoagulan yang dipakai Lamanya pengadukanLamanya pengadukan

5. 5. Bangunan Pembentuk FlokBangunan Pembentuk Flok

6. 6. Bangunan Pengendap KeduaBangunan Pengendap Kedua

Fungsi Fungsi mengendapkan flok yang terbentuk mengendapkan flok yang terbentuk pada sarana bak pembentuk flok.pada sarana bak pembentuk flok.Pengendapan terjadi dengan gaya berat flok Pengendapan terjadi dengan gaya berat flok sendiri (gravitasi). sendiri (gravitasi). Pengadukan dilakukan secara cepat ataupun Pengadukan dilakukan secara cepat ataupun lambat yang dikenal dengan nama:.lambat yang dikenal dengan nama:. Accelator ClarifierAccelator Clarifier Pulsator ClarifierPulsator Clarifier

7. 7. Filtrasi (Bangunan Penyaring)Filtrasi (Bangunan Penyaring)

Proses penjernihan air minum dikenal dua Proses penjernihan air minum dikenal dua macam filter:macam filter: Saringan pasir lambat Saringan pasir lambat (slow sand filter)(slow sand filter) Saringan pasir cepat Saringan pasir cepat (rapid sand filter)(rapid sand filter)

Berdasarkan bentuk bangunannya saringan Berdasarkan bentuk bangunannya saringan dikenal dua macam:dikenal dua macam: Saringan yang bangunannya terbuka Saringan yang bangunannya terbuka (gravity filter)(gravity filter) Saringan yang bangunannya tertutup Saringan yang bangunannya tertutup (pressure filter)(pressure filter)

8. Bangunan Sterilisasi (Desinfektasi)8. Bangunan Sterilisasi (Desinfektasi)

Proses desinfektasi Proses desinfektasi proses pemusnahan proses pemusnahan bakteri patogen (yang dapat menimbulkan bakteri patogen (yang dapat menimbulkan penyakit) dalam air yang diolah. penyakit) dalam air yang diolah. Proses desinfektasi dapat dilakukan dengan Proses desinfektasi dapat dilakukan dengan beberapa cara beberapa cara pemanasan, penyinaran pemanasan, penyinaran ultraviolet, menggunakan senyawa kimia (asam ultraviolet, menggunakan senyawa kimia (asam atau basa, Cu dan perak) ataupun dengan atau basa, Cu dan perak) ataupun dengan klorinasi. klorinasi. SenyawaSenyawa--senyawa klor yang biasa digunakan:senyawa klor yang biasa digunakan:

Gas klorGas klorSenyawa hipoklorit (kalsium hipoklorit atau kaporit) Senyawa hipoklorit (kalsium hipoklorit atau kaporit) [Ca(OCl2)][Ca(OCl2)]Sodium klorit [NaClO2]Sodium klorit [NaClO2]

9. 9. Reservoir (bangunan Penyimpanan)Reservoir (bangunan Penyimpanan)

Air yang telah melewati filter (saringan) Air yang telah melewati filter (saringan) sudah dapat dipakai sebagai bahan baku sudah dapat dipakai sebagai bahan baku air minum. Air tersebut telah bersih dan air minum. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis dan ditampung bebas dari bakteriologis dan ditampung pada bak reservoir (tandom) untuk pada bak reservoir (tandom) untuk diteruskan pada konsumen. diteruskan pada konsumen.

10. 10. PengolahanPengolahan Air Air UmpanUmpan KetelKetel (Boiler)(Boiler)

JikaJika air air dikonversidikonversi menjadimenjadi uapuap dalamdalam ketelketel (boiler), (boiler), makamaka padatanpadatan tersuspensitersuspensi dandan padatanpadatan terlarutterlarutdalamdalam air air akanakan terdeposisiterdeposisi dalamdalam ketelketel..

JikaJika senyawasenyawa--senyawasenyawa iniini membentukmembentuk endapanendapanyang yang melekatmelekat padapada dindingdinding disebutdisebut scalesscales, , sementarasementara yang yang tidaktidak melekatmelekat disebutdisebut sludgesludge atauataumud.mud.

SenyawaSenyawa pembentukpembentuk scales scales atauatau mud yang mud yang terutamaterutama adalahadalah CaCOCaCO33, CaSO, CaSO44, Mg(OH), Mg(OH)22 dandanSiOSiO22. Scales . Scales mempunyaimempunyai konduktivitaskonduktivitas termaltermalrendahrendah yang yang mengakibatkanmengakibatkan transfer transfer panaspanas dalamdalamketelketel menjadimenjadi tidaktidak effisieneffisien. . AkibatnyaAkibatnya terjaditerjadipemborosanpemborosan dalamdalam penggunaanpenggunaan bahanbahan bakarbakar..

Pengolahan air umpan ketel (boiler) Pengolahan air umpan ketel (boiler) meliputi tahapanmeliputi tahapan--tahapan berikut:tahapan berikut:

Tahap 1 (pengolahan eksternal) Tahap 1 (pengolahan eksternal) untuk untuk menghilangkan senyawamenghilangkan senyawa--senyawa penyebab senyawa penyebab terbentuknya scales (endapan), sludge, terbentuknya scales (endapan), sludge, ataupun korosi pada boiler.ataupun korosi pada boiler.

Tahap 2 (pengolahan internal) Tahap 2 (pengolahan internal) penambahan senyawa kimia tertentu untuk penambahan senyawa kimia tertentu untuk menghilangkan senyawamenghilangkan senyawa--senyawa yang tidak senyawa yang tidak hilang pada tahap 1 atau untuk mengolah air hilang pada tahap 1 atau untuk mengolah air tambahan akibat penguapan (make up water).tambahan akibat penguapan (make up water).

Pengolahan eksternal terdiri dari satu atau Pengolahan eksternal terdiri dari satu atau dua proses berikut ini :dua proses berikut ini :

1.1. ProsesProses pelunakanpelunakan air, air, meliputimeliputi::-- pelunakanpelunakan dengandengan zeolitzeolit-- prosesproses pertukaranpertukaran ionion-- pelunakanpelunakan dengandengan soda soda atauatau kapurkapuratauatau gabungangabungan sodasoda--kapurkapur

2.2. ProsesProses penghilanganpenghilangan silikasilika dengandenganmenambahkanmenambahkan mulamula--mulamula MgOMgO atauatauFeFe22(SO(SO44))33 dandan NaOHNaOH..

3. Proses penghilangan gas3. Proses penghilangan gas--gas terlarut (deaerasi) seperti gas terlarut (deaerasi) seperti OO22 dengan cara:dengan cara: MMenggabungkan efek panas dan tekanan untuk mengurangi enggabungkan efek panas dan tekanan untuk mengurangi

kelarutan Okelarutan O2 2 dan dan CO2CO2 dalam air. dalam air. Penambahan senyawa pereduksi seperti NaPenambahan senyawa pereduksi seperti Na22SOSO33, N, N22HH44, dan , dan

lainlain--lain. lain. 4. Proses pengolahan karbonat4. Proses pengolahan karbonat

Proses ini dilakukan dengan menggunakan NaProses ini dilakukan dengan menggunakan Na22COCO33Reaksi: COReaksi: CO3322-- + H+ H++ HCOHCO33--

HCOHCO33--+ H+ H++ HH22O + COO + CO22pH air sebaiknya pH air sebaiknya 10 10 -- 1111

5. Proses pengolahan pospat5. Proses pengolahan pospatProses ini dilakukan dengan menggunakan senyawa Proses ini dilakukan dengan menggunakan senyawa CaCa33(PO(PO44))22 dengan pH air 10 dengan pH air 10 1111

Reaksi 3CaSOReaksi 3CaSO44(s) + 2 PO(s) + 2 PO4433-- CaCa33(PO(PO44))22 (s) + 3 SO(s) + 3 SO4422--

Proses Pelunakan AirProses Pelunakan AirProses pelunakan air Proses pelunakan air proses untuk proses untuk menghilangkan garammenghilangkan garam--garam Ca dan Mg yang garam Ca dan Mg yang menyebabkan kesadahan air. menyebabkan kesadahan air. Air Air sadahsadah adalahadalah air air yang yang mengandungmengandung ionion--ion Caion Ca2+2+ dandan MgMg2+2+

AdaAda duadua jenisjenis kesadahankesadahan, , yaituyaitu:: KesadahanKesadahan sementarasementara ((temporertemporer) yang ) yang disebabkandisebabkan oleholeh

ion HCOion HCO33--

Ca(HCOCa(HCO33))22 CaCOCaCO33 + H+ H22COCO33HH22COCO33 HH22O + COO + CO22

Kesadahan tetap yang disebabkan oleh ion SOKesadahan tetap yang disebabkan oleh ion SO4422--

JenisJenis--jenisjenis prosesproses pelunakanpelunakan air :air : Pelunakan dengan kapur (lime softening)Pelunakan dengan kapur (lime softening)

Reaksi: Ca(HCOReaksi: Ca(HCO33))22 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 2CaCO2CaCO33+ + 2H2H22OOKelemahan proses ini Kelemahan proses ini karena waktu kontak karena waktu kontak biasanya singkat maka sering masih biasanya singkat maka sering masih ditemukan CaCOditemukan CaCO33 dalam air hasil proses dalam air hasil proses timbul pengendapan (kerak) dalam jaringan timbul pengendapan (kerak) dalam jaringan distribusi.distribusi.

Pencegahan terbentuknya kerak :Pencegahan terbentuknya kerak :ProsesProses KarbonasiKarbonasi

Reaksi: CaCOReaksi: CaCO33 + H+ H22O + COO + CO22 Ca(HCOCa(HCO33))22Penambahan pospat untuk mencegah Penambahan pospat untuk mencegah pengerakan.pengerakan.

Pelunakan dengan soda (soda softening) Pelunakan dengan soda (soda softening) Jumlah soda abu sebanding dengan Jumlah soda abu sebanding dengan kesadahan nonkesadahan non--karbonat.karbonat.

Reaksi:Reaksi: CaSOCaSO44 + Na+ Na22COCO33 CaCOCaCO33 + Na+ Na22SOSO44-- PelunakanPelunakan dengandengan kapurkapur berlebihberlebih

kesadahankesadahan magnesium magnesium karbonatkarbonat

ReaksiReaksi: Mg(HCO: Mg(HCO33))22 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 CaCOCaCO33 + + MgCOMgCO33 + 2H+ 2H22OO

padapada pH > 11 pH > 11

ReaksiReaksi: MgCO: MgCO33 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 Mg(OH)Mg(OH)22 + CaCO+ CaCO33

PelunakanPelunakan dengandengan soda soda kapurkapur berlebihberlebih ddihasilkanihasilkan lumpurlumpur dalamdalam jumlahjumlah relatifrelatif besarbesar

Recovery Recovery kapurkapur pembakaranpembakaran dandanpencelupanpencelupan kembalikembali dalamdalam airair

CaCOCaCO33 CaOCaO + CO+ CO22CaOCaO + CO+ CO22 Ca(OH)Ca(OH)22

DasarDasar presipitasipresipitasi CaCa2+2+ sebagaisebagai CaCOCaCO33dengandengan penambahanpenambahan COCO3322-- dandan OHOH--berlebihberlebih

Ca(HCOCa(HCO33))22 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 2 CaCO2 CaCO3 3 + 2 H+ 2 H22OO~~ disebutdisebut TCHTCH

Mg(HCOMg(HCO33))22 + 2Ca(OH)+ 2Ca(OH)22 2 CaCO2 CaCO33 +2 H+2 H22OO+ Mg(OH)+ Mg(OH)22

~ ~ disebutdisebut TMHTMH

TCH : Temporary Calcium HardnessTCH : Temporary Calcium HardnessTMH : Temporary Magnesium HardnessTMH : Temporary Magnesium Hardness

MgClMgCl2 2 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 Mg(OH)Mg(OH)22 + CaCl+ CaCl22MgSOMgSO44 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 Mg(OH)Mg(OH)22 + CaSO+ CaSO44

~ ~ disebutdisebut PMHPMHPMH : Permanent MagnesiumPMH : Permanent Magnesium HardnessHardness

COCO22 + Ca(OH)+ Ca(OH)22 CaCOCaCO33 + H+ H22O O

M SOM SO44 + Na+ Na22COCO33 M COM CO33 + Na+ Na22SOSO44M ClM Cl22 + Na+ Na22COCO33 M COM CO33 + 2 + 2 NaClNaCl

M : Ca M : Ca atauatau MgMg

JumlahJumlah kapurkapur Ca(OH)Ca(OH)22 dibutuhkandibutuhkan ::= (TCH + 2TMH + PMH)(74/100 + ppmCO= (TCH + 2TMH + PMH)(74/100 + ppmCO22) )

(74/44) mg/liter(74/44) mg/liter

74 : BM Ca(OH)74 : BM Ca(OH)2244 : BM CO44 : BM CO22KesadahanKesadahan dinyatakandinyatakan dalamdalam ppmppm CaCOCaCO33

JumlahJumlah soda soda abuabu NaNa22COCO33 dibutuhkandibutuhkan ::= (PCH + PMH) ( 106/100 ) mg/liter= (PCH + PMH) ( 106/100 ) mg/liter106 : BM Na106 : BM Na22COCO33

ContohContoh soalsoal1. 1. HitunglahHitunglah jumlahjumlah alum yang alum yang digunakandigunakan

(BM = 342) (BM = 342) dalamdalam kg/10kg/1066 liter air liter air dengandengandosisdosis 7 mg/liter. 7 mg/liter. JikaJika air air mengandungmengandung 2,5 2,5 mg/liter mg/liter alkalinitasalkalinitas bikarbonatbikarbonat, , berapaberapaCa(OH)Ca(OH)22 dibutuhkandibutuhkan agar agar terjaditerjadi reaksireaksisempurnasempurna dengandengan alum ?alum ?

PenyelesaianPenyelesaianUntukUntuk 1 liter air 1 liter air dibutuhkandibutuhkan 7x107x10--66 kg alum.kg alum.JadiJadi alum alum perluperlu = 7 x 10= 7 x 10--66 x 10x 1066 kgkg

= 7 kg per 10= 7 kg per 1066 liter air liter air a.a. AlAl22(SO(SO44))33 + 3 Ca(HCO+ 3 Ca(HCO33))22 2 Al(OH)2 Al(OH)33

+ 3 CaSO+ 3 CaSO44 + 6 CO+ 6 CO221 mol Al1 mol Al22(SO(SO44))33 = 6 = 6 ekvekv. HCO. HCO33--

JumlahJumlah AlAl22(SO(SO44))3 3 dibutuhkandibutuhkan ::= (2,5 x 342) / (6 x 61) = 2.33 mg/liter= (2,5 x 342) / (6 x 61) = 2.33 mg/liter

b. b. JumlahJumlah AlAl22(SO(SO44))33 tersisatersisa setelahsetelah bereaksibereaksidengandengan alkalinitasalkalinitas bikarbonatbikarbonat = 7 = 7 2,332,33

= 4,67 mg/l= 4,67 mg/lAlAl22(SO(SO44))33 +3Ca(OH)+3Ca(OH)22 2Al(OH)2Al(OH)33 + 3CaSO+ 3CaSO44

1 mol Al1 mol Al22(SO(SO44))33 = 3 mol Ca (OH)= 3 mol Ca (OH)22JumlahJumlah Ca(OH)Ca(OH)22 perluperlu untukuntuk bereaksibereaksi

dengandengan 4,67 mg/l Al4,67 mg/l Al22(SO(SO44))33 ::= (4,67 x 3 x 74) / 342= (4,67 x 3 x 74) / 342= 3,05 mg/liter= 3,05 mg/liter= 3,05 kg / 10= 3,05 kg / 106 6 literliter

2. 2. HitunglahHitunglah jumlahjumlah kapurkapur Ca(OH)Ca(OH)22 dandan soda soda NaNa22COCO33 dibutuhkandibutuhkan untukuntuk melunakkanmelunakkan 1 1 jutajuta liter air yang liter air yang mengandungmengandung senyawasenyawa--senyawasenyawa berikutberikut per liter :per liter :

senyawasenyawa konsentkonsent., mg/l., mg/lCa(HCOCa(HCO33))22 243243Mg(HCOMg(HCO33))22 7373

CaSOCaSO44 102102

MgClMgCl22 9595NaClNaCl 500 500

PenyelesaianPenyelesaian ::NaClNaCl tidaktidak menentukanmenentukan kesadahankesadahan air. air. MisMis. .

SemuaSemua kesadahankesadahan dinyatakandinyatakan dalamdalam mg/l mg/l CaCOCaCO33. . MakaMaka

KapurKapur perluperlu = (TCH + 2 TMH + PMH) 0,74= (TCH + 2 TMH + PMH) 0,74Soda Soda perluperlu = (PCH + PMH) 1,06= (PCH + PMH) 1,06

TCH = 243 x 100/162 = 150 mg/lTCH = 243 x 100/162 = 150 mg/lTMH = 73 x 100/146 = 50 mg/lTMH = 73 x 100/146 = 50 mg/lPMH = 95 x 100/95 = 100 mg/lPMH = 95 x 100/95 = 100 mg/lPCH = 102 x 100/136 = 75 mg/lPCH = 102 x 100/136 = 75 mg/lTerlihatTerlihat CH = 200 mg/l CH = 200 mg/l dandan NCH = 175 mg/lNCH = 175 mg/lKapurKapur perluperlu/liter = (150 + 100 + 100) 0,74 /liter = (150 + 100 + 100) 0,74

= 259 mg= 259 mgUntukUntuk 101066 liter, liter, kapurkapur perluperlu = 259x10= 259x10--33x10x1066

= 259 kg = 259 kg

Soda Soda perluperlu /liter = (100 + 75) 1,06/liter = (100 + 75) 1,06= 185,5 mg/l= 185,5 mg/l

UntukUntuk 101066 liter, soda liter, soda perluperlu = 185,5x10= 185,5x10--33x10x1066

= 185,5 kg= 185,5 kg

5. 5. PelunakanPelunakan dengandengan pertukaranpertukaran ionion(Ion Exchange process)(Ion Exchange process)

TidakTidak menghasilkanmenghasilkan lumpurlumpur sepertiseperti prosesprosespelunakanpelunakanJikaJika kapasitaskapasitas penukarpenukar ion ion telahtelahterlampauiterlampaui, , penukarpenukar ion ion harusharusdiregenerasidiregenerasiPenggunaanPenggunaan umumumum : : pelunakanpelunakan air air atauataudemineralisasidemineralisasi air air untukuntuk ketelketel uapuap..ContohContoh : : zeolitzeolit ((senyawasenyawa komplekskomplekssodiumsodium--aluminoalumino--silikatsilikat))

ZeolitZeolit ~ Na~ Na22xxCa2+ Ca2+

+ Na2X X + 2 Na+

Mg2+ Mg2+

Air Air olahan

Regenerasi:

Ca2+ Ca2+

X + 2NaCl Na2X + Cl2Mg2+ Mg2+

Air Limbah cair

ZeolitZeolit alamialami : : siklussiklus natriumnatrium mempunyaimempunyaikapasitaskapasitas penukarpenukar ion ion 200 200 grekgrek / m/ m33dengandengan kebutuhankebutuhan bahanbahan regenerasiregenerasi 5 5 grekgrek / / grekgrek yang yang ditukarditukar..Resin Resin sintetissintetis : : -- siklussiklus natriumnatrium kapasitaskapasitas penukarpenukar ion ion

2x 2x lebihlebih besarbesar, , tetapitetapi regeneranregeneran 1/2x le1/2x lebihbih sedikitsedikit. . HargaHarga jauhjauh lebihlebih mahalmahal..

Ca2+ Ca

Mg2+ + H2Z Mg Z + 2 H+

2Na2+ 2Na

Regenerasi:

Ca2+ Ca2+

Mg Z + 2H+ H2Z + Mg2+

2Na 2 Na

Air

PenukarPenukar kationkation siklussiklus hidrogenhidrogen uuntukntuk prosesprosesdemineralisasidemineralisasi airair

PenukarPenukar anion ROH anion ROH R = R = radikalradikal senyawasenyawa organikorganikHNO3 NO3H2SO4 SO4HCl + ROH Cl + H2O

H2SiO3 SiO3H2CO3 CO3

Regenerasi basa kuatNO3 NO3SO4 SO4Cl + NaOH ROH + Na Cl

SiO3 SiO3CO3 CO3

R

KinerjaKinerja penukarpenukar anion : anion : kapasitaskapasitaspertukaranpertukaran 800 800 grekgrek / m/ m33, , kebutuhankebutuhanregeneranregeneran 6 6 grekgrek / / grekgrek yang yang ditukarditukar..

SenyawaSenyawa--senyawasenyawa pengganggupengganggu prosesproses ::1. 1. MateriMateri tersuspensitersuspensi menutupimenutupi

permukaanpermukaan media media penukarpenukar ionion2. Material 2. Material organikorganik mengakibatkanmengakibatkan

pengotoranpengotoran penukarpenukar ionion

Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan kalsium karbonat

Derajat kesadahan

CaCO3 (ppm) Ion Ca2- (ppm)

LunakAgak sadahSadahSangat sadah

< 5050 100100 -200

> 200

< 2.92.9 5.95.9 11.9

> 11.9

< PP no. 82 < PP no. 82 thnthn 2001 > 2001 >

PencemaranPencemaran air air masuknyamasuknya atauataudimasukkannyadimasukkannya makhlukmakhluk hiduphidup, , zatzat, , enersienersidandan atauatau komponenkomponen lain lain keke dalamdalam air air oleholehkegiatankegiatan manusiamanusia, , sehinggasehingga kualitaskualitas air air turunturunsampaisampai keke tingkattingkat tertentutertentu yang yang menyebabkanmenyebabkan air air tidaktidak dapatdapat berfungsiberfungsisesuaisesuai dengandengan peruntukkannyaperuntukkannya..

PENCEMARAN AIR DAN LIMBAH INDUSTRI

UnsurUnsur--unsurunsur pencemarpencemar ::

unsurunsur nonnon--konservatifkonservatif yaituyaitu unsurunsur yang yang dapatdapat diuraikandiuraikan oleholeh mikroorganismemikroorganisme, , misalnyamisalnya senyawasenyawa organikorganik..unsurunsur konservatifkonservatif yaituyaitu unsurunsur yang yang tidaktidakdapatdapat diuraikandiuraikan oleholeh mikroorganismemikroorganisme, , misalnyamisalnya senyawasenyawa anorganikanorganik..buanganbuangan termaltermal ((panaspanas), ), radioaktifradioaktifataupunataupun mikroorganismemikroorganisme..

AnalisisAnalisis EkonomiEkonomi PengendalianPengendalianPencemaranPencemaran

PengendalianPengendalian pencemaranpencemaran adalahadalah masalahmasalahmanajemenmanajemen semakinsemakin efektifefektif manajemenmanajemensuatusuatu kegiatankegiatan produksiproduksi, , semakinsemakin efisienefisien prosesprosesproduksiproduksi dandan semakinsemakin berkurangberkurang limbahlimbah yang yang dihasilkandihasilkan

KonsepKonsep biayabiaya konvensionalkonvensional : : biayabiaya adalahadalahsejumlahsejumlah danadana atauatau dayadaya yang yang dikeluarkandikeluarkanuntukuntuk menghasilkanmenghasilkan produkproduk tertentutertentu..

KategoriKategori biayabiaya sederhanasederhana ::1. 1. danadana untukuntuk investasiinvestasi2. 2. danadana untukuntuk mengoperasikanmengoperasikan kegiatankegiatan

AtauAtau ::

1.1. BiayaBiaya tetaptetap (fixed cost) (fixed cost) dandan biayabiaya berubahberubah(variable cost)(variable cost)

2.2. BiayaBiaya lain : lain : biayabiaya asuransiasuransi, , biayabiaya promosipromosi, , biayabiaya bungabunga bank, bank, dlldll..

KeuntunganKeuntungan finansialfinansial per per satuansatuan produksiproduksiadalahadalah hargaharga jualjual dikurangidikurangi dengandengan biayabiayatetaptetap dandan biayabiaya tidaktidak tetaptetap..

HargaHarga jualjual ditentukanditentukan oleholeh produsenprodusendandan konsumenkonsumen sehinggasehingga hargaharga selainselainmencerminkanmencerminkan aspekaspek biayabiaya jugajugamencerminkanmencerminkan persepsipersepsi konsumenkonsumenterhadapterhadap produkproduk (brand image)(brand image)

AkibatAkibat perkembanganperkembangan pengetahuanpengetahuan dandankemampuankemampuan didi bidangbidang ekonomiekonomi konsepkonsepbiayabiaya menjadimenjadi tidaktidak hanyahanya biayabiaya pribadipribadi tetapitetapijugajuga biayabiaya sosialsosial (social cost)(social cost)

BiayaBiaya sosialsosial : : adalahadalah biayabiaya--biayabiaya yang yang timbultimbuldandan harusharus ditanggungditanggung oleholeh masyarakatmasyarakat akibatakibatsuatusuatu kegiatankegiatan ((manusiamanusia, , industriindustri, , atauataukegiatankegiatan pembangunanpembangunan lain)lain)

ProsesProses internalisasiinternalisasi : : memasukkanmemasukkan biayabiayapengendalianpengendalian pencemaranpencemaran keke dalamdalam biayabiayaproduksiproduksi..

DiDi negaranegara majumaju :: polluters must paypolluters must pay

ecoeco--labellinglabelling productsproducts! ! KemampuanKemampuan industriindustri bersangkutanbersangkutan! ! PeningkatanPeningkatan biayabiaya produksiproduksi akanakan mempengaruhimempengaruhi

semuasemua kegiatankegiatan ekonomiekonomi

ProsesProses biodegradasibiodegradasi yaituyaitu prosesproses penguraianpenguraiansenyawasenyawa kimiakimia didi dalamdalam suatusuatu badanbadan air air oleholehmikroorganismemikroorganisme menjadimenjadi senyawasenyawa lain yang lain yang lebihlebihsederhanasederhana.. BiodegradasiBiodegradasi tingkattingkat awalawal penguraianpenguraian suatusuatu

senyawasenyawa kimiakimia menjadimenjadi senyawasenyawa yang yang berbedaberbedadengandengan senyawasenyawa mulamula--mulamula..

BiodegradasiBiodegradasi yang yang dapatdapat diterimaditerima lingkunganlingkungan penguraianpenguraian suatusuatu senyawasenyawa kimiakimia menjadimenjadi senyawasenyawayang yang tidaktidak berbahayaberbahaya bagibagi lingkunganlingkungan..

BiodegradasiBiodegradasi ultimasiultimasi penguraianpenguraian suatusuatu senyawasenyawakimiakimia menjadimenjadi senyawasenyawa yang yang sederhanasederhana, , misalnyamisalnyaHH22O, COO, CO22, NH, NH33, , dandan lainlain--lain.lain.

Beberapa istilah yang biasa digunakan

BOD (Biochemical Oxygen Demand) BOD (Biochemical Oxygen Demand) angkaangka yang yang menyatakanmenyatakan jumlahjumlah oksigenoksigenterlarutterlarut yang yang dibutuhkandibutuhkan untukuntuk menguraikanmenguraikansenyawasenyawa kimiakimia organikorganik oleholeh mikroorganismemikroorganisme..

DilakukanDilakukan dengandengan menginkubasimenginkubasi sampelsampelpadapada 20 20 ooCC

DikenalDikenal BODBOD55 dandan BODBODultimasiultimasi

COD (Chemical Oxygen Demand) COD (Chemical Oxygen Demand) angkaangka yang yang menyatakanmenyatakan jumlahjumlah oksigenoksigenterlarutterlarut yang yang dibutuhkandibutuhkan untukuntukmenguraikanmenguraikan senyawasenyawa kimiakimia organikorganikdengandengan menggunakanmenggunakan bahanbahan kimiakimia sepertisepertiKMnOKMnO44..

NilaiNilai COD > COD > nilainilai BODBOD

ProsesProses eutrofikasieutrofikasi yaituyaitu prosesprosespertumbuhanpertumbuhan besarbesar--besaranbesaran daridari tanamantanamanair (air (ecengeceng gondokgondok, plankton) , plankton) karenakarenaadanyaadanya nutrisinutrisi tanamantanaman dalamdalam jumlahjumlahberlebihanberlebihan sepertiseperti ion ion fosfatfosfat dandan ion ion nitratnitrat..

KeseimbanganKeseimbangan OksigenOksigen terlarutterlarut (O2) (O2) badanbadan air air keseimbangankeseimbangan prosesproses deoksigenasideoksigenasi dengandenganprosesproses reoksigenasireoksigenasi didi badanbadan air.air.

ProsesProses deoksigenasideoksigenasi prosesproses penggunaanpenggunaanoksigenoksigen, , misalnyamisalnya untukuntuk pernafasanpernafasan, , dandanpenguraianpenguraian senyawasenyawa kimiakimia. .

ProsesProses reoksigenasireoksigenasi prosesproses penambahanpenambahanoksigenoksigen daridari atmosfiratmosfir atauatau secarasecara buatanbuatanmelaluimelalui permukaanpermukaan badanbadan air. air.

Kurva O2Kurva O2--sag (lendutan O2)sag (lendutan O2)

PersamaanPersamaan StreeterStreeter--PhelpsPhelps

ProsesProses deoksigenasideoksigenasi : : -- dLdL = K= K11 LLdtdt

ProsesProses reoksigenasireoksigenasi : : -- dDdD = K= K2 2 DDdtdt

DimanaDimana::L = L = nilainilai BOD BOD badanbadan airairD = Cs D = Cs CC

Cs = Cs = konsentrasikonsentrasi O2 O2 terlarutterlarut jenuhjenuhC = C = konsentrasikonsentrasi O2 O2 terlarutterlarut padapada waktuwaktu tertentutertentu

IntegrasiIntegrasi : L = Lo e : L = Lo e K1tK1t

D = Do D = Do ee--K2tK2t

KombinasiKombinasi keduakedua prosesproses ::

tKo

tKtKo eDeeKK

LKD 221 )(12

1 +=

limbahlimbah caircairQQ22, C, C22, T, T22

____________________________________________________________________

QQ11, C, C11, T, T11 QQ33, C, C33, T, T33 sungaisungai

__________________________________ __________________________________

DimanaDimana Q = debitQ = debitC = C = konsentrasikonsentrasiT = T = temperaturtemperatur

Dari Dari neracaneraca massamassa :: QQ33 = Q= Q11 + Q+ Q22QQ33. C. C33 = Q= Q11. C. C11 + Q+ Q22. C. C22

ApabilaApabila digabungdigabung CC3 3 = = QQ11 CC11 + Q+ Q22 CC22QQ11+ Q+ Q22

==================================

Analog : T3 = Analog : T3 = QQ11 TT11 + Q+ Q22 TT22QQ11 + Q+ Q22

================================

ApabilaApabila digabungdigabung CC33 = = QQ11 CC11 + Q+ Q22 CC22QQ11+ Q+ Q22

==================================

Analog : TAnalog : T33 = = QQ11 TT11 + Q+ Q22 TT22QQ11 + Q+ Q22

================================

Contoh SoalContoh Soal

Suatu sungai dengan debit = 2,8 mSuatu sungai dengan debit = 2,8 m33/dtk, BOD/dtk, BOD55= 4mg/lt, = 4mg/lt, OO22 terlarut = 8,2 mg/lt dan temperatur = 17 terlarut = 8,2 mg/lt dan temperatur = 17 ooC. Pada C. Pada tempat tertentu dibuang limbah cair ke sungai tersebut tempat tertentu dibuang limbah cair ke sungai tersebut dengan debit sebesar = 560 lt/dtk, BODdengan debit sebesar = 560 lt/dtk, BOD55 = 50 mg/lt, = 50 mg/lt, OO22 terlarut = 3 mg/lt dan temperatur 23terlarut = 3 mg/lt dan temperatur 23ooC. Apabila C. Apabila kecepatan linear air sungai sesudah terjadi kecepatan linear air sungai sesudah terjadi pencampuran sebesar = 0,18 m/dtk, tentukanlah:pencampuran sebesar = 0,18 m/dtk, tentukanlah:

a. Debit, BODa. Debit, BOD55, O, O22 terlarut dan temperatur air sungai terlarut dan temperatur air sungai sesudah pencampuran.sesudah pencampuran.

b. Apabila waktu yang perlu agar Ob. Apabila waktu yang perlu agar O22 terlarut mencapai terlarut mencapai minimum selama 1,8 hari, tentukanlah jarak yang minimum selama 1,8 hari, tentukanlah jarak yang ditempuh.ditempuh.

c. Tentukanlah nilai Oc. Tentukanlah nilai O22 terlarut minimumterlarut minimum

DiketahuiDiketahui::Konst.pr.deoksigenasi KKonst.pr.deoksigenasi K11= 0,1 x 1,047= 0,1 x 1,047(t(t--20)20)harihari--11

== 0,10 (1,0470,10 (1,047)(t)(t--20)20)Konst.pr.reoksigenasi KKonst.pr.reoksigenasi K22= 0,31 x 1,022= 0,31 x 1,022(t(t--20)20)harihari--11

= = 0,31 (1,0220,31 (1,022)(t)(t--20)20)Konst.pr.penghilangan BOD k = 0,1 x 1,047Konst.pr.penghilangan BOD k = 0,1 x 1,047(t(t--20)20)harihari--11

= 0,10 (1,047)= 0,10 (1,047)(t(t--20)20)Kand.OKand.O22 terlarut jenuh pada 18terlarut jenuh pada 18ooC =9 ,5 mg/ltC =9 ,5 mg/lt

PenyelesaianPenyelesaian::SesudahSesudah pencampuranpencampuran::

BODBOD5 5 = = 2,8x4+0,56x50 2,8x4+0,56x50 = 11,7 mg/= 11,7 mg/ltlt2,8+0,562,8+0,56

DO = DO = 2,8x8,2+0,56x32,8x8,2+0,56x3 = 7,3 mg/= 7,3 mg/ltlt2,8+0,562,8+0,56

T = T = 2,8x17+0,56x232,8x17+0,56x23 = 18= 18ooCC2,8+0,562,8+0,56

b. Waktu yang perlu agar DO min = 1,8 harib. Waktu yang perlu agar DO min = 1,8 hariJadi jarak yang ditempuh:Jadi jarak yang ditempuh:18 hari x 0,18 m/detik x 86400 detik/hari = 28 km18 hari x 0,18 m/detik x 86400 detik/hari = 28 km

c. Defisit DO pada saat DOminc. Defisit DO pada saat DOmin GunakanGunakan ppersamaan ersamaan Streeter & Phelps:Streeter & Phelps:

atauatau

tKo

tKtKo eDeeKK

LKD 221 )(12

1 +=

tKo

tKtKo DKK

LKD 221 10)1010(

12

1 +=

K1 = 0,10x1,047(t-20) = 0,10x1,047(18-20) = 0,09 hari-1K2 = 0,31x1,022(t-20) = 0,31x1,022(18-20) = 0,30 hari-1

)101(5Kt

BOD

ltrmgL xo /1,17)101(7,11

510,0 ==

Lo = BODultimasi =

K = 0,01x1,047(t-20)= 0,10 x 1,047(20-20) = 0,10

Jadi:

DO jenuh pada 18oC = 9,5 mg/lt (dari tabel)Jadi Defisit DO mula-mula : DO = (9,5-7,3) mg/lt

= 2,2 mg/lt

Defisit DO pada saat minimum:Defisit DO pada saat minimum:

= = 0,09x17,10,09x17,1 (10(10((--0,09x1,8)0,09x1,8)--1010((--0,30x1,8)0,30x1,8))+2,2x10)+2,2x10--0,3x1,80,3x1,8

0,300,30--0,090,09

= 3,6 mg/= 3,6 mg/ltlt

JadiJadi DODOminimumminimum = (9,5= (9,5--3,6) mg/3,6) mg/ltlt = 5,9 mg/= 5,9 mg/ltlt

tKo

tKtKo DKK

LKDDO 221 10)1010(

12

1min

+==

KecepatanKecepatan reaksireaksi penghilanganpenghilangan BOD BOD (Biochemical Oxygen Demand) (Biochemical Oxygen Demand)

ReaksiReaksi penghilanganpenghilangan BOD BOD reaksireaksi ordeorde satusatuyang yang secarasecara matematismatematis dapatdapat dinyatakandinyatakansebagaisebagai berikutberikut::

dL / dt = k LdL / dt = k Ldimana L = jumlah BOD tersisadimana L = jumlah BOD tersisa

k = konstantak = konstanta

Jika diintegralkan diperoleh :Jika diintegralkan diperoleh :L = Lo e L = Lo e --ktkt dimana Lo = BOD ultimasidimana Lo = BOD ultimasiJika y = Lo Jika y = Lo L,L,

maka y = Lo (1 maka y = Lo (1 e e --ktkt))

BerdasarkanBerdasarkan sumbernyasumbernya:: LimbahLimbah domestikdomestik LimbahLimbah industriindustri

BerdasarkanBerdasarkan fasanyafasanya :: LimbahLimbah caircair LimbahLimbah padatpadat LimbahLimbah gasgas

Klasifikasi Limbah

Kontaminan penting dalam limbah cairKontaminan penting dalam limbah cair

Kontaminan Sumber Akibat

Padatan tersuspensi - Penggunaan domestik- Limbah industri- Erosi

- Deposit- Kondisi anaerobik

Senyawa kimia terbiodegradasi

- Limbah domestik dan industri

- Defisit O2 terlarut

Mikroorganisme patogen - Limbah domestik - Penyebaran penyakit

Senyawa nutrisi - Limbah domestik dan industri

- Eutrofikasi

Senyawa organik refraktori - Limbah industri - Rasa, bau, karsiogenik

Logam berat - Limbah industri, pertambangan, dll

- Toksik

Padatan anorganik terlarut - Limbah domestik dan industri

- Berpengaruh pada penggunaan kembali

LimbahLimbah IndustriIndustri

Limbah industri Limbah industri hasil samping dari kegiatan suatu hasil samping dari kegiatan suatu industri, yang dibuang ke lingkungan karena sulit industri, yang dibuang ke lingkungan karena sulit diproses, ataupun jika diproses kembali maka biaya diproses, ataupun jika diproses kembali maka biaya operasionalnya menjadi tidak ekonomis.operasionalnya menjadi tidak ekonomis.Proses Pembentukan Limbah adalah sebagai berikut;Proses Pembentukan Limbah adalah sebagai berikut;

Bahan baku primerBahan baku sekunder

ProsesProduksi Produk

Limbah Pengguna

Upaya pengelolaan limbahUpaya pengelolaan limbah

Reduksi padasumbernya

Pemanfaatan limbah:- Penggunaan kembali (Re-use)- Daur ulang (Recycle)- Perolehan kembali (Recovery)

PengolahanLimbah

Pembuangan limbah sisapengolahan limbah

Minimasilimbah

ReduksiReduksi limbahlimbah padapada sumbernyasumbernyameliputimeliputi:: House KeepingHouse Keeping yang yang baikbaik SegregasiSegregasi aliranaliran limbahlimbah Preventive MaintenancePreventive Maintenance yang yang terjadwalterjadwal PengolahanPengolahan bahanbahan PengaturanPengaturan kondisikondisi prosesproses dandan operasioperasi ModifikasiModifikasi prosesproses dandan alatalat Modifikasi/substansiModifikasi/substansi penggunaanpenggunaan bahanbahan PenggunaanPenggunaan teknologiteknologi bersihbersih

PemanfaatanPemanfaatan LimbahLimbah meliputimeliputi::

PenggunaanPenggunaan kembalikembali untukuntuk keperluankeperluan yang yang samasama tanpatanpa mengalamimengalami prosesproses pengolahanpengolahan

DaurDaur ulangulang menghasilkanmenghasilkan suatusuatu produkproduksetelahsetelah melaluimelalui prosesproses pengolahanpengolahan fisikfisik..

PerolehanPerolehan kembalikembali mengambilmengambil kembalikembalikomponenkomponen yang yang terkandungterkandung dalamdalam limbahlimbahmelaluimelalui prosesproses tertentutertentu..

PENGELOLAAN LIMBAH CAIR DAN PENGELOLAAN LIMBAH CAIR DAN DASARDASAR--DASAR PENGOLAHANNYADASAR PENGOLAHANNYA

Limbah cair Limbah cair limbah berfasa cair, yang limbah berfasa cair, yang umumnya berasal dari rumah tangga (domestik), umumnya berasal dari rumah tangga (domestik), industri dan dari rembesan.industri dan dari rembesan.Jumlah rataJumlah rata--rata aliran limbah cair yang berasal rata aliran limbah cair yang berasal dari industri tergantung dari: dari industri tergantung dari: JenisnyaJenisnya besar kecilnyabesar kecilnya pengawasan prosesnyapengawasan prosesnya tingkat penggunaan airtingkat penggunaan air dan tingkat pengolahan limbah cair yang ada.dan tingkat pengolahan limbah cair yang ada.

Gambaran susunan bahan yang terkandung Gambaran susunan bahan yang terkandung dalam limbah cairdalam limbah cair

Padatan (0,1%)

SenyawaOrganik

Kerikil, pasir, dll

LimbahCair

Cairan 99,9%

Satuan Operasi, Satuan Proses, dan Satuan Operasi, Satuan Proses, dan Sistem untuk Pengolahan Limbah CairSistem untuk Pengolahan Limbah Cair

No Pencemar Unit Operasi, unit proses, atau sistem pengolahan

1 Padatan tersuspensi SedimentasiScreening dan ComminutionPenyaringanPenambahan bahan kimia polimerKoagulasiSistem pengolahan tanah

2 Bahan organik teruraikan Variasi lumpur aktifFixed film: trickling filterFixed film: rotating biological cantactoraVariasi kolam oksidasiSaringan pasir berselang-selangSistem pengolahan tanahSistem fisika-kimia

3 Organisme penyakit KlorinasiHipoklorinasiOzonisasiSistem pengolahan tanah

4 Nutrisi Variasi pertumbuhan tersuspensi bakteri nitrifikasi dan denitrifikasi

Variasi fixed film nitrifikasi dan denitrifikasiAmmonia strippingPenukar ionKlorinasi pada titik pecah (break point chlorination)Sistem pengolahan tanah

5 Pospor Penambahan garam logamPengendapan/koagulasi dengan CnOPenghilangan secara kimia-biologiSistem pengolahan tanah

6 Padatan organikteruraikan

Adsorpsi karbonOzonisasi tertierSistem pengolahan tanah

7 Logam berat Pengendapan secara kimiaPenukar ionSistem pengolahan tanah

8 Padatan anorganikterlarut

Penukar ionOsmosis balikElektrodialisa

Penyebaran senyawa organik dalam limbah Penyebaran senyawa organik dalam limbah caircair

Limbah cair

Padatantersuspensi

volatileKolloidal Seny. Organik

terlarut

terdegradasi tidakterdegradasi

Dapat diserap Tidak dapatdiserap

terdegradasi Tidakterdegradasi

Contoh PerhitunganContoh PerhitunganSuatu limbah cair mengandung 1Suatu limbah cair mengandung 150 mg/l etilen glikol 50 mg/l etilen glikol

CC22HH66OO22 dan 100 mg/l phenol Cdan 100 mg/l phenol C66HH66OOTentukanTentukan COD COD dandan TOCTOCTentukanTentukan COD COD padapada BODBOD55

Penyelesaian:Penyelesaian:a. a. Etilen glikolEtilen glikolReaksi: CReaksi: C22HH66OO22 + 2,5 O+ 2,5 O22 2 CO2 CO22 + 3 H+ 3 H22OO

lmglmgxTOC

lmglmgxCOD

/58/1506224

/194/15062

)32(5,2

==

==

PhenolPhenolReaksi: CReaksi: C66HH66O + 7 OO + 7 O22 6CO6CO22 + 3 H+ 3 H22OO

lmglmgtotalTOClmllmgtotalCOD

maka

lmglmgxTOC

lmglmgxCOD

/135/)7758(/432/)238194(

/77/1009472

/238/10094

)32(7

=+==+=

==

==

b. Jika sesudah pengolahan, nilai BODb. Jika sesudah pengolahan, nilai BOD55 = 25 = 25 mg/l, tentukanlah besarnya COD.mg/l, tentukanlah besarnya COD.Diketahui: Diketahui: kk1010 = 0,1 / hari= 0,1 / hari

COD = BODCOD = BODultimasiultimasi / 0,92/ 0,92Maka: Maka:

lmglmgCOD

makalmgBOD

BODlmg

BODBOD

ult

x

ultult

/3992,0

/36:

/36

)101(/25 )1,05(5

==

===

Evaluasi Limbah CairEvaluasi Limbah Cair

No Parameter Penyimpanan atau Pengawetan Lama Penyimpanan

1 Keasaman-kebasaan Pendingin pada 4oC 24 jam2 BOD Pendingin pada 4oC 6 jam3 Kalsium Tidak perlu -4 COD 2 ml H2SO4/l sampel 7 hari5 Klorida Tidak ada -6 Warna Pendingin pada 4oC 24 jam7 Oksigen terlarut Diukur ditempat -8 Flourida Tidak ada -9 Kesadahan Tidak ada -10 Total logam 5 ml HNO3/l sampel 6 bulan

11 Nitrogen, amonia 40 mg HgCl2/l sampel pada 4oC 7 hari

12 Nitrogen,kyeldahl 40 mg HgCl2/l sampel pada 4oC Tidak stabil

13 Lemak dan minyak 2 ml H2SO4/l sampel pada 4oC 24 jam

14 Karbon organik 2 ml H2SO4/l sampel (pH=2) 7 hari

15 pH Diukur ditempat -

16 Fenol 1 gr CuSO4 + H3PO4 hingga pH 4 24 jam

17 Pospor 40 mg HgCl2/l sampel pada 4oC 7 hari

18 Padatan Tidak ada -

19 Daya hantar listrik Tidak ada -

20 Sulfat Pendingin pada 4oC 7 hari

21 Sulfida 2 ml Zn-asetat/lsampel 7 hari

22 Bau Pendinginan pada 4oC 24 jam

23 Kekeruhan Tidak ada -

MetodaMetoda PengolahanPengolahan LimbahLimbah CairCair

TujuanTujuan pengolahanpengolahan limbahlimbah caircair::

MenghilangkanMenghilangkan bahanbahan tersuspensitersuspensi dandan terapungterapung.. MenguraikanMenguraikan senyawasenyawa organikorganik yang yang dapatdapat teruraiterurai.. MeningkatkanMeningkatkan tentangtentang artiarti dampakdampak buanganbuangan limbahlimbah yang yang

tidaktidak diolahdiolah atauatau sebagiansebagian diolahdiolah terhadapterhadap lingkunganlingkungan air.air. MeningkatkanMeningkatkan pengetahuanpengetahuan dandan pemikiranpemikiran terhadapterhadap efekefek

jangkajangka panjangpanjang yang yang mungkinmungkin ditimbulkanditimbulkan oleholeh komponenkomponenntuntu dalamdalam limbahlimbah yang yang dibuangdibuang keke badanbadan air.air.

Meningkatkan kepedulian nasional untuk perlindungan Meningkatkan kepedulian nasional untuk perlindungan lingkunganlingkungan

Meningkatkan berbagai disiplin ilmu pengetahuan Meningkatkan berbagai disiplin ilmu pengetahuan terutama ilmu kimia, biokimia, dan mikrobiologi.terutama ilmu kimia, biokimia, dan mikrobiologi.

MelestarikanMelestarikan sumbersumber dayadaya alamalam.. MengembangkanMengembangkan berbagaiberbagai metodametoda yang yang sesuaisesuai untukuntuk

pengolahanpengolahan limbahlimbah..

DalamDalam merancangmerancang suatusuatu unit unit pengolahpengolah limbahlimbah, , langkahlangkah pentingpenting yang yang harusharus dilakukandilakukan::

MenentukanMenentukan sifatsifat limbahlimbah dandan fluktuasinyafluktuasinya.. MemilihMemilih periodeperiode rancanganrancangan prosesproses.. MenetapkanMenetapkan kualitaskualitas hasilhasil yang yang diinginkandiinginkan.. Menentukan konstanta kinetik dan daya olah.Menentukan konstanta kinetik dan daya olah. MemilihMemilih reaktorreaktor yang yang sesuaisesuai.. MemilihMemilih lokasilokasi yang yang sesuaisesuai.. Memastikan tersedianya peralatan yang Memastikan tersedianya peralatan yang

diinginkan dan tenaga kerja.diinginkan dan tenaga kerja.

Proses pengolahan limbah cair dapat pula Proses pengolahan limbah cair dapat pula digolongkan dalam beberapa tahap digolongkan dalam beberapa tahap perlakuan, yaitu:perlakuan, yaitu:

PraPra--perlakuanperlakuan ((prepre--treatmenttreatment)) PerlakuanPerlakuan pertamapertama ((primary treatmentprimary treatment)) PerlakuanPerlakuan keduakedua ((secondary treatmentsecondary treatment)) PerlakuanPerlakuan ketigaketiga ((tertiary treatmenttertiary treatment))

BahanBahan pencemarpencemar dalamdalam limbahlimbah caircair dapatdapatdikurangidikurangi atauatau dihilangkandihilangkan melaluimelalui tigatigaperlakuanperlakuan, , yaituyaitu::

Perlakuan/pengolahan secara fisika (satuan Perlakuan/pengolahan secara fisika (satuan operasi secara fisik)operasi secara fisik)

Perlakuan/pengolahanPerlakuan/pengolahan secarasecara kimiakimia ((satuansatuanprosesproses secarasecara kimiakimia))

Perlakuan/pengolahan secara biologi (satuan Perlakuan/pengolahan secara biologi (satuan proses secara biologi)proses secara biologi)

Pengolahan secara Fisika (Satuan Pengolahan secara Fisika (Satuan Operasi secara Fisik)Operasi secara Fisik)

Dua prinsip utama yang dapat dipakai Dua prinsip utama yang dapat dipakai untuk pemisahan partikeluntuk pemisahan partikel--partikel padat partikel padat dari air, yaitu:dari air, yaitu: ScreeningScreening ((penapisanpenapisan), ), penyaringanpenyaringan pemanfaatan gravitasi misalnya pemanfaatan gravitasi misalnya

pengendapan, pengapungan (floatasi), dan pengendapan, pengapungan (floatasi), dan sentrifuge.sentrifuge.

PenapisanPenapisanFungsi Fungsi memisahkan potonganmemisahkan potongan--potongan kayu, potongan kayu, plastik, dan bahan yang berukuran besar lainnya. plastik, dan bahan yang berukuran besar lainnya. Alat penapis berupa kisiAlat penapis berupa kisi--kisi yang lurus atau bengkok kisi yang lurus atau bengkok dan dipasang dengan sudut kemiringan antara 75dan dipasang dengan sudut kemiringan antara 75--90 90 derajat. Keefektifannya tergantung pada jarak diantara derajat. Keefektifannya tergantung pada jarak diantara kisikisi--kisi.kisi.BeberapaBeberapa contohcontoh penapispenapis, , yaituyaitu:: HandHand--Cleaned Bar ScreenCleaned Bar Screen ((KisiKisi penapispenapis yang yang dapatdapat

dibersihkandibersihkan dengandengan tangantangan)) PenapisPenapis bengkokbengkok PenapisPenapis luruslurus, , berfungsiberfungsi otomatikotomatik Basket screenBasket screen ((penapispenapis keranjangkeranjang))

Grit ChambersGrit Chambers

Tujuan:Tujuan: MMenghilangkan bau kerikil, pasir, dan enghilangkan bau kerikil, pasir, dan

partikelpartikel--partikel lain yang mungkin partikel lain yang mungkin mengakibatkan penyumbatan dalam pipa.mengakibatkan penyumbatan dalam pipa. Mencegah pompa dan alatMencegah pompa dan alat--alat istilah yang alat istilah yang

dipakai untuk menghilangkan atau membuang dipakai untuk menghilangkan atau membuang bahan padat dengan ukuran partikel lebih bahan padat dengan ukuran partikel lebih kecil hingga 0,2 atau 0,1 mm.kecil hingga 0,2 atau 0,1 mm.

Saringan (Saringan (StrainersStrainers))

Kecepatan pengendapan partikel dinyatakan berdasarkan Kecepatan pengendapan partikel dinyatakan berdasarkan hukum Stokes sebagai berikut:hukum Stokes sebagai berikut:

Dimana, Vs : kecepatan pengendapanDimana, Vs : kecepatan pengendapang : percepatan gravitasig : percepatan gravitasi : densitas partikel: densitas partikels : densitas fluida tersuspensis : densitas fluida tersuspensiD : diameterD : diameter : viskositas molekuler fluida tersuspensi : viskositas molekuler fluida tersuspensi

Persamaan di atas berlaku apabila bilangan Reynold partikel Persamaan di atas berlaku apabila bilangan Reynold partikel (Re) lebih kecil dari 2. (Re) lebih kecil dari 2. Bilangan Reynold didefinisikan Bilangan Reynold didefinisikan sebagai:sebagai:

18)( 2dgV ss

=

dV sR s =

batas kecepatan pengendapan minimum adalah:batas kecepatan pengendapan minimum adalah:

dimana, D : kedalaman tangkidimana, D : kedalaman tangkit : waktu tinggal hidraulis ratat : waktu tinggal hidraulis rata--ratarata

Dalam aliran kontinyu, waktu tinggal ini dirumuskan sebagai beriDalam aliran kontinyu, waktu tinggal ini dirumuskan sebagai berikut:kut:

dimana, AD : volume tangki = Vdimana, AD : volume tangki = VA : luas permukaan tangkiA : luas permukaan tangkiQ ; denit aliranQ ; denit aliran

Dari kedua persamaan tersebut diatas dapat dirumuskan:Dari kedua persamaan tersebut diatas dapat dirumuskan:

BentukBentuk Q/A Q/A iniini disebutdisebut sebagaisebagai lajulaju aliranaliran atasatas (over flow rate)(over flow rate)

tDVs =

QADVs =

AQVs =

ContohContoh SoalSoalTangkiTangki pengendapanpengendapan sirkulersirkuler dengandengan waktuwaktu

tinggaltinggal 4 jam 4 jam dandan kecepatankecepatan overflow overflow maksimummaksimum sebesarsebesar 20 m20 m33/m/m22.hari. .hari. tentukantentukandiameter diameter tangkitangki dandan kedalamankedalaman air air dalamdalam tangkitangkijikajika kecepatankecepatan aliralir ratarata--rata air rata air keke dalamdalam tangkitangkisebesarsebesar 6 Ml/6 Ml/harihari..

PenyelesaianPenyelesaianV = Q x TDV = Q x TD

= 6 Ml/hari x 1/24 x 4= 6 Ml/hari x 1/24 x 4(1 Ml = 10(1 Ml = 1066 l = 10l = 1033 mm33))

Q = 6 ml/hariQ = 6 ml/hari= 6 x 10= 6 x 1033/hari/hari

AQVo =

223

33

300/20

/106 mharimmharimx

AQA

o

===

2

4DA =

mxAD 6014,330044 ==

Kedalaman air dalam tangki = mmm

AV 33,3

30010

3

33

==

Pengolahan Tahap Pertama (Pengolahan Pengolahan Tahap Pertama (Pengolahan secara Kimia)secara Kimia)

KeuntunganKeuntungan pengolahanpengolahan secarasecara kimiakimia adalahadalah:: PembersihanPembersihan bahanbahan pencemarpencemar hampirhampir sempurnasempurna

dandan bahanbahan pencemarpencemar anorganikanorganik dapatdapat diperolehdiperolehkembalikembali..

BahanBahan pencemarpencemar beracunberacun yang yang dapatdapat menghalangimenghalangiatauatau menghentikanmenghentikan prosesproses pengolahanpengolahan secarasecarabiologibiologi berikutnyaberikutnya tidaktidak adaada..

Pengolahan secara biologi sangat peka terhadap Pengolahan secara biologi sangat peka terhadap perubahan konsentrasi. Oleh karena itu perubahan konsentrasi. Oleh karena itu memerlukan waktu penyesuaian yang lama, memerlukan waktu penyesuaian yang lama, sedangkan proses kimia tidak.sedangkan proses kimia tidak.

Kelemahannya:Kelemahannya: Meningkatkan kandungan garam logam menambah Meningkatkan kandungan garam logam menambah

jumlah lumpur. jumlah lumpur.

MetodaMetoda--metoda pada proses pengolahan limbah metoda pada proses pengolahan limbah cair secara kimia:cair secara kimia:

Penetralan bahan buangan yang bersifat asam atau Penetralan bahan buangan yang bersifat asam atau alkali.alkali.

Pemisahan bahan organik terlarut sebagai koloidalPemisahan bahan organik terlarut sebagai koloidal Pembersihan bahan organik terlarut sebagai koloidalPembersihan bahan organik terlarut sebagai koloidal PembersihanPembersihan sisasisa--sisasisa minyakminyak dandan lemaklemak PengapunganPengapungan dandan penyaringanpenyaringan PengoksidasianPengoksidasian bahanbahan--bahanbahan beracunberacun atauatau bahanbahan

taktak teruraikanteruraikan

NetralisasiNetralisasi

ProsesProses netralisasinetralisasi yang yang umumumum dipakaidipakaiadalahadalah::

Netralisasi asam dengan alkali atau Netralisasi asam dengan alkali atau sebaliknyasebaliknya

PenambahanPenambahan bahanbahan kimiakimia Penyaringan melalui bahan netral misalnya Penyaringan melalui bahan netral misalnya

kalsium karbonat (CaCOkalsium karbonat (CaCO33)) Kemungkinan netralisasi dari aliran Kemungkinan netralisasi dari aliran

tergantung pada proses produksi yang tergantung pada proses produksi yang dipakai. Jenis netralisasi ini sangat umum dipakai. Jenis netralisasi ini sangat umum dalam pengolahan yang diikuti penukar dalam pengolahan yang diikuti penukar ion.ion.

Netralisasi buangan limbah cair dapat dilakukan Netralisasi buangan limbah cair dapat dilakukan dengan:dengan: penambahan Ca(OH)2 (kalsium hidroksida), penambahan Ca(OH)2 (kalsium hidroksida), NaOH (natrium hidroksida), NaOH (natrium hidroksida), CaCOCaCO33 (kalsium karbonat), atau (kalsium karbonat), atau NaNa22COCO33 (natrium karbonat), (natrium karbonat),

Proses netralisasi dipengaruhi oleh Proses netralisasi dipengaruhi oleh bahan bahan bahan kimia yang akan dinetralkan, bahan kimia yang akan dinetralkan, jumlah limbah cair, dan jumlah limbah cair, dan keadaan setempatkeadaan setempat

Pengendapan dengan penambahan bahan Pengendapan dengan penambahan bahan kimiakimia

Dalam pengolahan limbah cair industri Dalam pengolahan limbah cair industri proses pengendapan dilakukan untuk:proses pengendapan dilakukan untuk:

menghilangkanmenghilangkan logamlogam beratberat beracunberacun menghilangkanmenghilangkan sulfatsulfat menghilangkanmenghilangkan fluoridafluorida menghilangkanmenghilangkan pospatpospat

Proses pengendapan ini dapat dijelaskan dengan Proses pengendapan ini dapat dijelaskan dengan persamaan kimia sebagai berikut:persamaan kimia sebagai berikut:

CuCl2 + NaOH CuCl2 + NaOH Cu(OH)2 + 2 NaClCu(OH)2 + 2 NaCl

Cd(NO3)2 + Ca(OH)2 Cd(NO3)2 + Ca(OH)2 Cd(OH)2 + Ca(NO3)2Cd(OH)2 + Ca(NO3)2

NiCl2 + NaOH NiCl2 + NaOH Ni(OH)2 + s NaClNi(OH)2 + s NaCl

Fe2(SO4)2 + 3Ca(OH)2 Fe2(SO4)2 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO42Fe(OH)3 + 3CaSO4ccoklatoklat putihputih

2NaF + Ca(OH)2 2NaF + Ca(OH)2 CaF2 + 2 CaF2 + 2 NaOHNaOH

BahanBahan--bahanbahan pembentukpembentuk komplekskompleks sepertiseperti NTA NTA ((nitrilonitrilo triacetictriacetic acid) acid) atauatau EDTA (ethylene EDTA (ethylene diaminediamine tetra acetic acid)tetra acetic acid)

TidakTidak membentukmembentuk endapanendapan dengandengan logamlogam--logamlogamberatberat, , tetapitetapi membentukmembentuk senyawasenyawa komplekskompleks..

UntukUntuk prosesproses penguraianpenguraian dapatdapat ditambahkanditambahkangaramgaram--garamgaram besibesi dandan polimerpolimer tertentutertentu, , ataupunataupunsenyawasenyawa yang yang mengandungmengandung gugusgugus sulfidasulfida((dengandengan beratberat molekulmolekul 60.00060.000--100.000) yang 100.000) yang menghasilkanmenghasilkan endapanendapan dengandengan sifatsifat--sifatsifatflokulasiflokulasi yang yang baikbaik bilabila bereaksibereaksi dengandengan logamlogamberatberat..

EndapanEndapan sulfatsulfat dalamdalam limbahlimbah caircair

DenganDengan konsentrasikonsentrasi sulfatsulfat yang yang tinggitinggimengakibatkanmengakibatkan pengkaratanpengkaratan padapada bahanbahan pipapipadandan tangkitangki. .

KonsentrasiKonsentrasi sulfatsulfat sebesarsebesar lebihlebih kurangkurang 2.500 2.500 mg/l mg/l diperolehdiperoleh dengandengan penambahanpenambahan kalsiumkalsiumhidroksidahidroksida. . SelanjutnyaSelanjutnya, , ditambahkanditambahkan pula pula kalsiumkalsium aluminataluminat agar agar konsentrasikonsentrasi sulfatsulfat turunturunmenjadimenjadi 50 mg/l.50 mg/l.

PengendapanPengendapan fluoridafluorida PengendapanPengendapan fluoridafluorida dengandengan menggunakanmenggunakan kalsiumkalsium

hidroksidahidroksida menghasilkanmenghasilkan konsentrasikonsentrasi fluoridafluorida dalamdalamlimbahlimbah caircair hinggahingga 3030--40 mg/l. 40 mg/l. PenambahanPenambahan kalsiumkalsiumaluminataluminat dimaksudkandimaksudkan untukuntuk menurunkanmenurunkan konsentrasikonsentrasifluoridafluorida yang yang tersisatersisa sebesarsebesar didi bawahbawah 3 mg/l. 3 mg/l.

PengendapanPengendapan posfatposfat PengendapanPengendapan pospatpospat terutamaterutama dalamdalam pengolahanpengolahan

limbahlimbah caircair bertujuanbertujuan untukuntuk mengurangimengurangi eutrofikasieutrofikasi air air permukaanpermukaan. . PenguranganPengurangan atauatau penghilanganpenghilangan pospatpospatdaridari limbahlimbah caircair pendudukpenduduk dapatdapat dilakukandilakukan dengandenganmetodametoda yang yang berbedaberbeda--bedabeda misalnyamisalnya penambahanpenambahankalsiumkalsium hidroksidahidroksida, , garamgaram besibesi, , dandan aluminiumaluminium..

KoagulasiKoagulasi dandan FlokulasiFlokulasi

TujuanTujuan untukuntuk mengubahmengubah bahanbahanpencemarpencemar dalamdalam bentukbentuk tersuspensitersuspensi dandankoloidkoloid yang yang relatifrelatif halushalus menjadimenjadi bentukbentukyang yang lebihlebih besarbesar dengandengan caracarapenggabunganpenggabungan. . DenganDengan demikiandemikian akanakanmudahmudah mengendapmengendap yang yang selanjutnyaselanjutnyadipisahkandipisahkan daridari limbahlimbah mudahmudah caircair..

TahapanTahapan prosesproses::

1.1. PenambahanPenambahan koagulankoagulan atauatau flokulanflokulanyang yang cepatcepat bercampurbercampur keke dalamdalam limbahlimbahcaircair

2.2. PenghilanganPenghilangan sistemsistem kestabilankestabilan koloidkoloid3.3. Penggabungan partikelPenggabungan partikel--partikel yang partikel yang

tidak stabil, membentuk mikrofloktidak stabil, membentuk mikroflok4.4. Penggabungan mikroflok yang kemudian Penggabungan mikroflok yang kemudian

mengendap, lalu di saring atau mengendap, lalu di saring atau diapungkan.diapungkan.

Untuk menghasilkan kestabilan koloid Untuk menghasilkan kestabilan koloid dilakukan dengan penambahan bahan kimia dilakukan dengan penambahan bahan kimia yang bekerja dengan mekanisme pengikatan yang bekerja dengan mekanisme pengikatan atau penyerapan (adsorpsi) untuk mengurangi atau penyerapan (adsorpsi) untuk mengurangi gaya tolak menolak antar partikel, misalnya gaya tolak menolak antar partikel, misalnya muatan listrik atau sifat hidrofilik partikel koloid muatan listrik atau sifat hidrofilik partikel koloid (partikel koloid dalam limbah cair umumnya (partikel koloid dalam limbah cair umumnya bermuatan negatif). bermuatan negatif).

Selanjutnya, penggabungan partikel koloid Selanjutnya, penggabungan partikel koloid bermuatan netral sebagai hasil dari bermacambermuatan netral sebagai hasil dari bermacam--macam gaya tarik menarik yang bekerja di luar macam gaya tarik menarik yang bekerja di luar partikel.partikel.

Pengolahan tahap Kedua (Pengolahan Pengolahan tahap Kedua (Pengolahan biologis)biologis)

Substrat dalam limbah

cair

O2 mikroorganismeLimbah

cair olahan

Mikroorganisme baru+ +

KecKec. . pertumbuhanpertumbuhan mikroorganismemikroorganisme ::

dxdx / / dtdt = y (= y (dSrdSr / / dtdt))

DimanaDimana X : X : massamassa padatanpadatan mikroorganismemikroorganisme(MLVSS)(MLVSS)

SrSr: : massamassa substratsubstrat terlarutterlarut BODBODt : t : waktuwaktuy : y : koeffisienkoeffisien hasilhasil

UntukUntuk waktuwaktu tinggaltinggal relatifrelatif lama :lama :

((dxdx / / dt)dt)netnet = y (= y (dSrdSr / / dtdt) ) Kd.xKd.x

DimanaDimanaKdKd : : konstkonst. . keckec. . penguraianpenguraian senyawasenyawa

organikorganik dalamdalam selsel

WaktuWaktu tinggaltinggal hidraulishidraulis ::

t = V / Qt = V / Q

DimanaDimana t : t : waktuwaktu tinggaltinggal hidraulishidraulisV: volumeV: volumeQ: debit Q: debit aliralir

UmurUmur sludge :sludge :

ttcc = = massamassa pdtanpdtan dlmdlm sistemsistem per per massamassapdtanpdtan keluarkeluar sistemsistem / / harihari

ttcc = (= (x.Vx.V) / () / (xx.Q.Q))

RasioRasio F / M F / M yaituyaitu menyatakanmenyatakan kecepatankecepatanpenghilanganpenghilangan substratsubstrat per per satuansatuan padatanpadatandalamdalam sistemsistem ::

F / M = (SF / M = (S00 S) / S) / x.tx.t

DimanaDimana SS00 : : jumlahjumlah substratsubstrat awalawal

ContohContoh soalsoal ::PadaPada suatusuatu sistemsistem pengolahanpengolahan limbahlimbah caircair

secarasecara biologisbiologis, , konsentrasikonsentrasi BOD BOD diturunkanditurunkan daridari 250 mg/l 250 mg/l menjadimenjadi 30 mg/l. 30 mg/l. Debit Debit aliralir limbahlimbah = 4000 m= 4000 m33/hari, volume /hari, volume reaktorreaktor = 700 m= 700 m33 dandan MLVSS = 3000 mg/l.MLVSS = 3000 mg/l.AsumsiAsumsi : y = 0,5: y = 0,5

KdKd= 0,09 hari= 0,09 hari--11

PenyelesaianPenyelesaian ::SubstratSubstrat hilanghilang

= (250 = (250 30)mg/l . 4000 m30)mg/l . 4000 m33/hari. 10/hari. 1033/10/1066

= 880 kg / = 880 kg / harihariMLVSS = 3000 mg/l. 700 mMLVSS = 3000 mg/l. 700 m33. 10. 1033/10/1066

= 2100 kg= 2100 kgPadatanPadatan dihasilkandihasilkan per per harihari net net

= y (= y (substratsubstrat hilanghilang) ) Kd.xKd.x= 0,5. 880 kg/= 0,5. 880 kg/harihari 0,09 hari0,09 hari--11. 2100 kg. 2100 kg= 251 kg= 251 kg

UmurUmur sludge = 2100 kg / (251 kg/sludge = 2100 kg / (251 kg/harihari))= 8,36 = 8,36 harihari

WaktuWaktu tinggaltinggal hidraulishidraulis= (700 m= (700 m33.24 jam/.24 jam/harihari) / (4000 m) / (4000 m33/hari)/hari)= 4,2 jam= 4,2 jam

F / M = (880 kg/F / M = (880 kg/harihari) / 2100 kg) / 2100 kg= 0,42 kg/= 0,42 kg/harihari per kg per kg padatanpadatan

EstimasiEstimasi BOD effluentBOD effluent ::

BOD effluent total = BOD effluent total = BOD BOD terlarutterlarut + BOD + BOD ygyg keluarkeluar dlmdlm effluenteffluent

BOD BOD terlarutterlarut : : diestimasikandiestimasikan daridari persamaanpersamaanpenghilanganpenghilangan substratsubstrat

MetodaMetoda pengolahanpengolahan biologisbiologis ::1. 1. sistemsistem pertumbuhanpertumbuhan tersuspensitersuspensi ::

-- lumpurlumpur aktifaktif dandan modifikasinyamodifikasinya-- aerated lagoonaerated lagoon-- waste stabilization pondswaste stabilization ponds

2. 2. sistemsistem pertumbuhanpertumbuhan melekatmelekat-- trickling filtertrickling filter-- rotating discrotating disc-- submerged media beds submerged media beds

Limbah mentah

Q

(Q + Qr) Limbah olahan

Sludge yang diresirkulasi dibuangQr

ProsesProses PengolahanPengolahan dengandengan Lumpur Lumpur AktifAktif(Activated Sludge Process)(Activated Sludge Process)

Aerator

Sludge

T.S = Tangki sedimentasi

T.S I T.S II

CiriCiri ciriciri ::

-- alatalat utamautama : aerator: aerator-- lahanlahan yang yang diperlukandiperlukan relatifrelatif tidaktidak besarbesar-- waktuwaktu reaksireaksi relatifrelatif singkatsingkat-- biayabiaya operasionaloperasional cukupcukup mahalmahal

RasioRasio F / M = (Q.BOD) / (V.MLSS)F / M = (Q.BOD) / (V.MLSS)

DimanaDimana Q : debit, mQ : debit, m33/hari/hariBOD : mg/lBOD : mg/lV : volume V : volume tangkitangki, m, m33

MLSS : mg/lMLSS : mg/l

UmurUmur sludge (sludge (waktuwaktu tinggaltinggal selsel) :) :

ttcc = (MLSS.V) / (= (MLSS.V) / (SSSSee.Q.Qee + + SSSSww.Q.Qww))

DimanaDimana SSSSee : : padatanpadatan tersuspensitersuspensi dlmdlm effluenteffluentSSSSww : : padatanpadatan tersuspensitersuspensi dalamdalam sludgesludgeQQee : debit effluent: debit effluentQQww : debit sludge: debit sludge

Sludge Volume Index (SVI) :Sludge Volume Index (SVI) :

SVI = (V. 1000) / MLSSSVI = (V. 1000) / MLSS

DimanaDimana V : volume V : volume padatanpadatan mengendapmengendapdalamdalam kolomkolom 1 liter 1 liter setelahsetelah 3030menitmenit

SVI : SVI : baikbaik, , jikajika bernilaibernilai 50 50 150 mg/l150 mg/l

Debit sludge yang Debit sludge yang diresirkulasidiresirkulasi ::

QQrr / (Q + / (Q + QQrr) = V / 1000) = V / 1000QQrr = (V.Q= (V.Q ) / (1000 ) / (1000 V)V)

DimanaDimana V : volume V : volume padatanpadatan yang yang mengmeng --endapendap

PadatanPadatan tersuspensitersuspensi dalamdalam sludgesludgeyang yang diresirkulasidiresirkulasi ::

SSSSrr = (10= (1066) / SVI) / SVI

SSSSrr = {MLSS(Q + = {MLSS(Q + QQrr)} / )} / QQrr

AsumsiAsumsi : : tidaktidak adaada kehilangankehilangan padatanpadatan tersuspensitersuspensidalamdalam effluent effluent

ContohContoh soalsoal::1.Konsentrasi MLSS 1.Konsentrasi MLSS dalamdalam tangkitangki aerasiaerasi = =

2400 mg/l. Volume sludge 2400 mg/l. Volume sludge setelahsetelah 30 30 menitmenit dalamdalam kolomkolom silindersilinder 1 liter = 220 ml.1 liter = 220 ml.

a. SVI = (220 ml/l. 1000) / 2400 mg/la. SVI = (220 ml/l. 1000) / 2400 mg/l= 92 ml/= 92 ml/grgr baikbaik

b. b. QQrr/Q = 220 Q / {Q(1000 /Q = 220 Q / {Q(1000 220)}220)}= 0,28= 0,28

c. c. SSSSrr = 10= 1066 /92/92= 11000 mg/l= 11000 mg/l

2. 2. LajuLaju aliralir limbahlimbah caircair = 29000 m= 29000 m33/hari/hariVolume aerator = 8500 mVolume aerator = 8500 m33

Influent : Influent : -- padatanpadatan total = 599 mg/ltotal = 599 mg/l-- pdtanpdtan tersuspensitersuspensi= 120mg/l= 120mg/l-- BOD = 173 mg/lBOD = 173 mg/l

Effluent : Effluent : -- padatanpadatan total = 499 mg/ltotal = 499 mg/l-- pdtanpdtan tersuspensitersuspensi= 22 mg/l= 22 mg/l-- BOD = 20 mg/l BOD = 20 mg/l

MLSS = 2500 mg/lMLSS = 2500 mg/lLajuLaju aliralir resirkulasiresirkulasi sludge = 10000 msludge = 10000 m33/hari/hariJumlahJumlah sludge = 200 msludge = 200 m33/hari/hariPdtanPdtan tersuspensitersuspensi dlmdlm sludge= 9800 mg/lsludge= 9800 mg/l

A. A. WaktuWaktu tinggaltinggal dalamdalam tangkitangki aerasiaerasi= 8500 m= 8500 m33/(2900 m/(2900 m33/hari) x 24 jam//hari) x 24 jam/harihari= 7 jam= 7 jam

B. B. BebanBeban BOD BOD = (173 mg/l x 29000 m= (173 mg/l x 29000 m33/hari) / 8500 m/hari) / 8500 m33

= 590,24 gr/(m= 590,24 gr/(m33.hari).hari)

C. F/M = (29000 mC. F/M = (29000 m33/hr.173 mg/l)/(8500 m/hr.173 mg/l)/(8500 m33..2500 mg/l)2500 mg/l)

= 0,24 (= 0,24 (grgr BOD / BOD / harihari) / ) / grgr MLSSMLSS

D. D. EffisiensiEffisiensi penghilanganpenghilangan padatanpadatan totaltotal= {(599 = {(599 497) / 599 } x 100 %497) / 599 } x 100 %= 17,03 %= 17,03 %

E. E. EffEff. . penghilanganpenghilangan pdtanpdtan tersuspensitersuspensi= {(120 = {(120 22) / 120} x 100 %22) / 120} x 100 %= 81,07 %= 81,07 %

F. F. EffisiensiEffisiensi penghilanganpenghilangan BODBOD= {(173 = {(173 20) / 173 } x 100 %20) / 173 } x 100 %= 88,44 %= 88,44 %

G. G. PadatanPadatan tersuspensitersuspensi dalamdalam sludge sludge = (9800 mg/l x 200 m= (9800 mg/l x 200 m33/hari) / 1000/hari) / 1000= 1960 kg / = 1960 kg / harihari

H. H. PadatanPadatan tersuspensitersuspensi dalamdalam effluenteffluent= (22 mg/l x 29000 m= (22 mg/l x 29000 m33/hari) / 1000/hari) / 1000= 638 kg / = 638 kg / harihari

I. I. UmurUmur sludgesludge= {(2500 mg/l x 8500 m= {(2500 mg/l x 8500 m33)/(638 kg/)/(638 kg/harihari ++

1960 kg/1960 kg/harihari)} x 10)} x 10--33= 8,2 = 8,2 harihari

J. J. LajuLaju resirkulasiresirkulasi sludge (%)sludge (%)={(10.000m={(10.000m33/hari)/(29.000m/hari)/(29.000m33/hari)}100%/hari)}100%= 34,48 % = 34,48 %

ProsesProses AerasiAerasi

AerasiAerasi ProsesProses perpindahanperpindahan massamassa gas gas cairancairan dimanadimana gayagaya gerakgerak padapadafasafasa gas gas adalahadalah tekanantekanan parsialparsialgas (Pgas (Pgg) ) dandan padapada fasafasa caircairadalahadalah gradiengradien konsentrasikonsentrasi (C(Css C)C)

PerpindahanPerpindahan massamassa per per satuansatuan waktuwaktu= = kkLL. a (C. a (Css C)C)

DimanaDimana kkLL : : koeffisienkoeffisien film film cairancairana : a : luasluas antarantar mukamuka perpindahanperpindahan

per per satuansatuan volumevolume= (= (luasluas permkpermk. A) / (volume V). A) / (volume V)

FaktorFaktor -- faktorfaktor yang yang mempengaruhimempengaruhi perpindahanperpindahan OO22 ::-- temperaturtemperatur-- konsentrasikonsentrasi OO22 terlarutterlarut-- karakteristikkarakteristik aeratoraerator

FungsiFungsi aerator : aerator : -- input Oinput O22-- pencampuranpencampuran

JumlahJumlah OO22 yang yang ditransferditransfer didi lapanganlapangan dipengaruhidipengaruhioleholeh ::

-- rasiorasio konsentrasikonsentrasi OO22 jenuhjenuh dalamdalam limbahlimbah caircairdengandengankonsentrasikonsentrasi OO22 jenuhjenuh air air distilasidistilasi

-- rasiorasio lajulaju perpindahanperpindahan OO22 dalamdalam limbahlimbah caircairdengandengan lajulaju perpindahanperpindahan OO22 dalamdalam air air leidingleiding

-- ketinggianketinggian lokasilokasi-- temperaturtemperatur

KonsentrasiKonsentrasi OO22 jenuhjenuh ratarata--rata :rata :

CCs,ms,m = C= Css x 0,5 {(x 0,5 {(PPbb / P/ Paa) + () + (OOtt / BM O/ BM O22)})}

DimanaDimanaPPaa : : tekanantekanan atmosfiratmosfirPPbb : : tekanantekanan absolutabsolut padapada kedalamankedalaman tertentutertentuOOtt : % : % konsentkonsent . O. O22 dlmdlm udaraudara keluarkeluar

DidefenisikanDidefenisikan ::

= (C= (Css limbahlimbah caircair) / (C) / (Css air air leidingleiding))

= (= (kkLaLa limbahlimbah caircair) / () / (kkLaLa air)air)

ContohContoh soalsoal ::

PadaPada prosesproses transfer Otransfer O22 ((aerasiaerasi) ) diperolehdiperoleh data data unit unit diffusidiffusi sbbsbb::

LajuLaju aliralir udaraudara = 25 ft= 25 ft33 / / menitmenit Volume = 1000 ftVolume = 1000 ft33 TemperaturTemperatur = 54 = 54 ooFF KedalamanKedalaman cairancairan dalamdalam tangkitangki = 15 ft= 15 ft DDgelembunggelembung ratarata--rata = 0,3 cmrata = 0,3 cm KecKec. . gelembunggelembung ratarata--rata = 32 cm / rata = 32 cm / detikdetik

waktuwaktu, , menitmenit CCLL, mg/l, mg/l3 0,63 0,66 1,66 1,69 3,1 9 3,1 12 4,312 4,315 5,415 5,418 6,018 6,021 7,0 21 7,0

DikDik. : . : KonstKonst. O. O22 jenuhjenuh (54(54ooF) =10,8 mg/lF) =10,8 mg/lKonstKonst. O. O22 jenuhjenuh (20(20ooF) = 9,1 mg/lF) = 9,1 mg/lKonstKonst. O. O22 jenuhjenuh (32(32ooF) = 7,4 mg/lF) = 7,4 mg/l

= 0,82= 0,82 = 0,99 = 0,99 OO22 = 0,232 lb / lb = 0,232 lb / lb udaraudaraudaraudara = 0,0746 lb / ft= 0,0746 lb / ft33

PenyelesaianPenyelesaian ::

UdaraUdara diasumsikandiasumsikan mengandungmengandung 21 % O21 % O22,,

CCs,ms,m = C= Css x 0,5 (x 0,5 (PPbb/P/Paa + O+ Ott/21)/21)PPaa = 14,7 = 14,7 psipsi = 1 = 1 atmatmPPbb = = {{(15 ft / 2,3 ) + 14,7} = 21,2 lb/in(15 ft / 2,3 ) + 14,7} = 21,2 lb/in22

OOtt = {21(1= {21(10,1)}/ {21(10,1)}/ {21(1--0,1)+79} = 19,3%0,1)+79} = 19,3%CCs,ms,m = 10,8 x 0,5{(21,2/14,7)+(19,3/21)}= 10,8 x 0,5{(21,2/14,7)+(19,3/21)}

= 12,7 mg/l= 12,7 mg/l

waktuwaktu, , menitmenit CCs,ms,m CCLL3 12,13 12,16 11,16 11,19 9,69 9,6

12 8,412 8,415 7,315 7,318 6,718 6,721 5,721 5,7

Dari Dari perspers. (1/V) N = . (1/V) N = dC/dtdC/dt= = kkLL A/V . (CA/V . (Cs s CCLL))

IntegrasiIntegrasi ::CCs s CCLL = (C= (Css CC00) ) ee--kla.tkla.t

kkLL.A.A/V = /V = kkLLaa

AtauAtau log (log (CCsmsm CCLL) = log () = log (CCsmsm CC00) ) kkLLat/2,3at/2,3

20

10

Csm-CL

0 20 6 10 14 18 22

KLa = 2,6 jam-1

Waktu, menit

ProsesProses KolamKolam StabilisasiStabilisasi LimbahLimbah((Waste Stabilization Ponds ProcessWaste Stabilization Ponds Process))

CiriCiri--ciriciri metodametoda iniini:: mengandalkanmengandalkan sinarsinar mataharimatahari memerlukanmemerlukan lahanlahan yang yang luasluas waktuwaktu reaksireaksi cukupcukup lamalama

OksidasiOksidasi aerobikaerobikTahapTahap 1 : 1 : senyseny. . organikorganik ((dengandengan mikroorganismemikroorganisme))

selsel barubaru + camp. + camp. AsamAsam -- asamasam organikorganik

TahapTahap 2 :2 :camp. camp. asamasam organikorganik selsel barubaru + CH+ CH4 4 + CO+ CO22 + H+ H22O + . . . O + . . .

OksidasiOksidasi aerobikaerobik

senyseny. . organikorganik + O+ O22 ((dengandengan bantuanbantuan mikroorganismemikroorganisme) ) selsel + H+ H22O + COO + CO22 + NH+ NH3 3 + .. .+ .. .

SumberSumber OO22 : pr. : pr. fotosintesafotosintesa algaealgae

COCO22 + H+ H22O O ((dengandengan sinarsinar mataharimatahari dandan algae)algae)

selsel algae algae barubaru + H+ H22O +OO +O22++

Simbiosis algae dan bakteri pada kolam Simbiosis algae dan bakteri pada kolam stabilisasi limbahstabilisasi limbah

JenisJenis jenisjenis kolamkolam ::

1. 1. KolamKolam anaerobikanaerobik-- KedalamanKedalaman optimal 4 meteroptimal 4 meter-- EffektifEffektif untukuntuk bebanbeban BOD BOD tinggitinggi-- HasilHasil prosesproses oksidasioksidasi menghasilkanmenghasilkan gasgas--gas gas

sepertiseperti CHCH44, H, H22S, S, dlldll..-- MasalahMasalah : : baubau, , terutamaterutama jikajika konsentrasikonsentrasi sulfur sulfur

sebagaisebagai sulfatsulfat > 100 > 100 ppmppm

2. 2. KolamKolam fakultatiffakultatif

-- sebagiansebagian aerobikaerobik, , sebagiansebagian anaerobikanaerobik-- kedalamankedalaman lebihlebih kurangkurang 0,3 meter 0,3 meter

agar agar penetrasianpenetrasian sinarsinar mataharimatahari baikbaik-- bebanbeban organikorganik permukaanpermukaan ::

= (10 Q L= (10 Q Lii) / A) / Adimanadimana Q : debit Q : debit aliralir limbahlimbah caircair

LLii : : konsentkonsent. BOD . BOD dalamdalam influentinfluentA : A : luasluas permukaanpermukaan

-- BebanBeban organikorganik diizinkandiizinkan ;;= 20 T = 20 T 120120

DimanaDimana T : T : temperaturtemperatur dalamdalam ooCC

-- LuasLuas permukaanpermukaan kolamkolam ::A = {A = {Q(LQ(Lii LLee)} / {18 D (1,05))} / {18 D (1,05)T T 2020}}

DimanaDimana LLee : : konsentrasikonsentrasi BOD BOD dalamdalam effluenteffluentD : D : kedalamankedalaman kolamkolam

4. 4. KolamKolam maturasimaturasi-- beroperasiberoperasi secarasecara aerobikaerobik-- terutamaterutama untukuntuk menghilangkanmenghilangkan bakteribakterifaecalfaecal

-- penghilanganpenghilangan FC :FC :

Dimana Ne = jumlah FC/100 ml effluent

Ni = jumlah FC / 100 ml influent

[ ][ ][ ] nmattbfaktbantb tKtKtKNiNe *

)(*

)(*

)( .1.1.1 +++=

t t ** = = waktuwaktu tinggaltinggal an : an : anaerobikanaerobikfakfak : : fakultatiffakultatifmat : mat : maturasimaturasi

n =n = jumlahjumlah kolamkolam maturasimaturasi yang yang disusundisusun seriseri

KKb(tb(t)) = = konstantakonstanta penghilanganpenghilangan FC FC padapadat t 00C, C, harihari --11

KKb(tb(t) = 2,6 (1,19)) = 2,6 (1,19)tt--2020

FaktorFaktor--faktorfaktor yang yang mempengaruhimempengaruhiekosistemekosistem kolamkolam ::

1. 1. karakteristikkarakteristik limbahlimbah caircair & & fluktuasinyafluktuasinya2. 2. temperaturtemperatur dandan radiasiradiasi sinarsinar mataharimatahari3. 3. polapola pertumbuhanpertumbuhan algaealgae4. 4. polapola pertumbuhanpertumbuhan mikroorganismemikroorganisme

PertumbuhanPertumbuhan algae & algae & produksiproduksi OO22 ::

EnersiEnersi ratarata--rata yang rata yang diterimaditerima= = enersienersi min. + { (min. + { (enersienersi maksmaks. . enersienersi

min.) x min.) x faktorfaktor kecerahankecerahan langitlangit }}

EnersiEnersi maksmaks. . dandan enersienersi min. : min. : dlmdlm tabeltabel

HasilHasil penelitianpenelitian ::ProduksiProduksi OO22 = 1,3 = 1,3 produksiproduksi algaealgae

ContohContoh soalsoal ::

KolamKolam stabilisasistabilisasi limbahlimbah mengolahmengolah limbahlimbah caircairdomestikdomestik dengandengan debit 10.000 mdebit 10.000 m33/hari /hari dandankandungankandungan BODBOD55 sebesarsebesar 630 mg/l. 630 mg/l. TemperaturTemperaturoperasioperasi 20 20 ooCC dandan diinginkandiinginkan BODBOD55 effluent < 25 effluent < 25 mg/l mg/l dandan FC < 5000 per 100 ml FC < 5000 per 100 ml sampelsampel. . DiinginkanDiinginkan penggunaanpenggunaan kolamkolam fakultatiffakultatif dandankolamkolam maturasimaturasi !!

PenyelesaianPenyelesaian

KolamKolam fakultatiffakultatif ::MisMis. L. Lee = 60 mg/l = 60 mg/l dandan kedalamankedalaman = 1,2 m.= 1,2 m.LuasLuas permukaanpermukaan : :

A = {Q (LA = {Q (Lii LLee)} / {18 D (1,05))} / {18 D (1,05)T T 2020}}= {10.000 (630 = {10.000 (630 60)} / (18.1,2.1)60)} / (18.1,2.1)= 264.000 m= 264.000 m22

BebanBeban organikorganik permukaanpermukaan= (10 Q L= (10 Q Lii) / A) / A= (10 . 10000. 630) / 264000= (10 . 10000. 630) / 264000= 240 kg / = 240 kg / Ha.hariHa.hari

BebanBeban organikorganik diizinkandiizinkan= 20 T = 20 T 120120= 20. 20 = 20. 20 120 = 280 kg / 120 = 280 kg / harihari

RancanganRancangan memenuhimemenuhi

KolamKolam maturasimaturasi ::MisMis. . DigunakanDigunakan 2 2 kolamkolam maturasimaturasi yang yang disusundisusun

seriseri dengandengan waktuwaktu tinggaltinggal masingmasing--masingmasing 7 7 harihari..DiketahuiDiketahui : K: Kbb = 2,6= 2,6

JumlahJumlah FC/100 ml influent = 4x10FC/100 ml influent = 4x1077WaktuWaktu tinggaltinggal dalamdalam kolamkolam fakultatiffakultatif ::

= V / Q= V / Q= (264.000 x 1,2) / 10.000= (264.000 x 1,2) / 10.000= 32 = 32 harihari

JumlahJumlah FC / 100 ml effluentFC / 100 ml effluent= 4x10= 4x1077 / {(1 + 2.6 x 32)(1 + 2,6 x 7)/ {(1 + 2.6 x 32)(1 + 2,6 x 7)22}}= 1300 FC / 100 ml= 1300 FC / 100 ml

RancanganRancangan memenuhimemenuhi

MisMis. . KedalamanKedalaman kolamkolam = 1,2 m.= 1,2 m.LuasLuas permukaanpermukaan kolamkolam

= (10.000 m= (10.000 m33/hari x 7 /hari x 7 harihari) / 1,2 m) / 1,2 m= 58.000 m= 58.000 m22

PengolahanPengolahan tahaptahap ketigaketiga ((lanjutlanjut))(Tertiary treatment)(Tertiary treatment)

ProsesProses iniini dilakukandilakukan apabilaapabila dengandenganpengolahanpengolahan tahaptahap--tahaptahap sebelumnyasebelumnya((tahaptahap pertamapertama dandan keduakedua) ) kualitaskualitas limbahlimbahcaircair olahanolahan belumbelum memenuhimemenuhi persyaratanpersyaratanyang yang diinginkandiinginkan

ProsesProses p