Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

RANCANG BANGUN REAKTOR BERPENGADUK SECARA KONTINYUUNIT PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA Klr.~IA

Puji Santoso, ZulfiyandiPusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif

ABSTRAKRANCANG BAGUN REAKTOR BERPENGADUK SECARA KONTIf'JYU UNIT

PENGOLAHAN LlMBAH CAIR SECARA KIMIA. Telah dilakukan rancangan/perhitunganreaktor berpengaduk secara kontinyu (Continous Stirred Tank Reactor, CSTR) denganmemanfaatkan dan mengevaluasi reaktor yang ada pad a saat ini yaitu Discontinous StirredTank Reactor (DSTR) seperti yang terdapat pad a Unit Chemical Treatment, PusatPengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif. Dari hasil perhitungan, DSTR dapat digunakanuntuk pengoiahan !imb:ah B-3 logam berat dengan meningkatkan kapasitas pengolahan yangbervariasi antara 1,5 m"/jam sampai dengan 7,5 m3/jam.

ABSTRACTTHE DESIGN OF CONTINUES STIRRED TANK REACTOR TO TREAT LIQUID

RADIOACTIVE WASTE USING CHEMICAL TREA TMENT. Design and calculation of continuesstirred tank reactor (CSTR) based on the evaluation of the available reactor that is discontinues

stirred tank reactor (DSTR) provided in the chemical treatment unit radioactive wastemanagement development center have been conducted. Regarding to the calculation, DSTR

can be applied for 83 (heavl metal) treatment within increment of the treatment capacity varied

betv'veen 1.5 m3/h and 7.5 m /h.

PENDAHULUANMasalah utama pada unit pengolahan limbah cair secara kimia (Unit

Chemical Treatment) Pusat Pengembangan Pengelulaan Limbah Radioaktif(P2PLR) adalah jenis reaktor yang digunakan adalah reaktor dengan tipe DSTRyang bekerja dengan secara Batch sehingga kapasitas pengolahan yang dapatdilakukan sangat terbatas. Proses Batch pada pengolahan limbah cair secarakimia ditunjukkan pad a Gambar 1 dengan cara kerja sebagai berikut :

ab

c.

d

Limbah cair dipompa ke dalam reaktor.Bahan kimia ditambahkan ke dalam limbah yang telah berada di dalamreaktor dan selanjutnya dilakukan pengadukan.Setelah proses pengadukan selesai, campuran limbah dan bahan kimiayang ada di dalam reaktor dibiarkan agar terjadi pemisahan antara padatandengan beningan. -

Pemisahan padatan dengan beningan dilaksanakan dengan membuka kranbagian bawah reaktor.Beningan dikirim ke tangki penampung beningan.e

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

(a) (b)

Gambar 1. Proses Batch Pada Pengolahan Limb.th Carr Secara Kimia

Untuk jumlah/volume limbah yang sarna, waktu pro3es pengolahan denganmenggunakan reaktor tipe DSTR akan memakan v/aktu lebih lama apabiladibandingkan dengan reaktor tipe CSTR. Oleh karena itU, untuk Unit ChemicalTreatment P2PLR perlu dilakukan perubahan reaktor dari tiDe DSTR menjaditipe CSTR agar kapasitas pengolahan dapat menjadi lE'-bih besar dengan waktupelaksanaan pengolahan yang lebih cepat.

..

LANDASAN TEORtPengolahan limbah B-3, terutama limbah ya.lg mengandung unsur

logam berat adalah dengan metode pengendapan ::'.8cara kimia (chemicalprocipitation). Proses pengendapan secara kimia yang digunakan untukmengolah limbah yang mengandung unsur logam berat ditunjukkan padaT abel 1.

239

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

PERHITUNGAN KAPASITAS PENGOLAHANPerhitungan kapasitas pengolahan reaktor tipe CSTR berdasarkan

kepada perhitungan kapasitas pengolahan reaktor DSTR yang terdapat padaUnit Chemical Treatment dengan spesifikasikasi teknis sebagai berikut :

Tinggi TotalDiameterTebalVolumeBeniuk

.158,7 cm

.78 cm

.3mm.05 m3,.Silinder dengan head forisperical bottom

conical

.50 -1000 rpmKecepatan pengaduk

Dengan kondisi reaktor tipe DSTR tersebut di alas, dapat dihitung kapasitaspengolahan dengan menggunakan persamaan :

VQ=-t

dimana :Q = kapasitas pengolahan (m3/menit)V = volumE! re~ktor (m3)t = waktu rt:aksi (berdasarkan Tabel1

Dengan memesukkan harga V = 0,5 m3 dan t seperti tercantum pada Tabel 1,'maka kapasjta~; pengoJahan (Q) limbah mengandung logam berat denganmenggunakan reaktor tipe DSTR seperti yang terdapat pada Unit ChemicalTreatmentP2F'LR adalah seperti ditunjukkan pada Tabel2. .

EV .t',LUASI TIPE PENGADUKPengaduk. yang saat ini digunakan oleh Unit Chemical Treatment pad a

reaktor tipe DSTR dengan sistem Batch adalah pengaduk Marine Tree Blade.Hal yang harus (jiperhatikan pada tipe pengaduk adalah dengan mengevaluasirange kerja dari pengaduk tersebut berdasarkan viskositas cairan. Range kerja

240

HasH Pene/itian P2PLR Tahun 2002

beberapa tipe pengadukditunjukkan pad a Tabel 3.

pada tingkat viskositas cairan yang berbeda

Oari Tabel 3 di atas, pengaduk dengan tipe propeller memiliki range kerja yangsarn:=.s. baik untuk proses batch maupun proses kontinyu. Jenis pengaduk yangdiglJnakan pad a Unit Chemical Treatment yaitu pengaduk Marine Tree Bladgetermasuk dalam kategori pengaduk dengan tipe propeller sehingga pengadukini d3pat digunakan baik dalam proses batch maupun dalam proses kontinyu.

KESiMPULANReaktor berpengaduk secara kontinyu (CSTR) dapat digunakan pad a

Unjt Ghemical Treatment P2PLR dengan memanfaatkan reaktor yang ada pad asaat ini. Dengan melakukan perubahan sistem kerja menjadi sistem kontinyu,kapusitas pengolahan limbah selanjutnya dapat menjadi lebih besar (berkisarantara 1,5 m3jjam sampai dengan 7,5 m3jjam) dibandingkan dengan kapasitaspengolahan dengan sistem batch yang dilaksanakan pada saat ini

(0,5 m3jproses).

DAFTARPUSTAKA1. RASWARI, "Teknologi dan Perencanaan"; UI Press, Jakarta, 19862. ROSE, "Chemical Reactor Design"; John Wiley and Sons, New York, 19773. LUDWIQ, "Applied Process Design For Chemical Petrochemical Plant";

Second Edition, McGraw Hill, New York, 1976

241