PowerPoint Presentation

TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA KIMIAWI

PLI B - Kelompok 8:

Maulidya Dwi Cahyani2311100051

Ifra Novidayasa2311100128

Fika Marissa Afiani2311100149

Anggie Puteri Pertiwi2311100169

LIMBAH

Limbah adalah sisa dari suatu usaha atau kegiatan. Limbah juga dapat dikatakan sebagai limbah beracun dan berbahaya

Mengandung bahan berbahaya dan beracun yang karena sifat, konsentrasi, dan jumlahnya dapat mencemarkan, merusak lingkungan hidup, atau membahayakan lingkungan hidup manusia serta makhluk hidup

Teknik-teknik pengolahan limbah buangan yang telah dikembangkan antara lain: pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi

TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH SECARA KIMIAWI

Koagulasi & Flokulasi

Khlorinasi

Adsorpsi

Netralisasi dengan Basa/Asam

Ozonisasi

Presipitasi

Radiasi Ultraviolet

NETRALISASI DENGAN BASA DAN ASAM

Limbah dari beberapa industri dapat bersifat asam maupun basa, untuk itu netralisasi sangat diperlukan agar air limbah dapat tetap diolah tanpa mengganggu proses pengolahan selanjutnya

Untuk pengolahan secara biologis pH yang dibutuhkan antara 6,5 - 8,5 agar aktivitas pengolahan biologis tidak terganggu

Reaksi kimia netralisasi berlangsung cepat, diperlukan pengadukan, dilengkapi dengan sensor nilai pH, dan alat pengendali penambahan asam atau basa

NETRALISASI DENGAN BASA DAN ASAM

Apabila Limbah Bersifat Asam

Apabila Limbah Bersifat Basa

Dilakukan dengan penambahan bahan kimia air kapur atau Ca(OH)2, kaustik soda atau NaOH, dan soda abu atau Na2CO3

Apabila limbah bersifat sangat asam, dapat dilakukan penambahan Mg, karena bahan ini adalah basa yang reaktif terhadap asam kuat

Mencampurkan bahan-bahan basa dapat dilakukan dengan pemanasan maupun pengadukan secara fisik

Proses netralisasi dilakukan dengan penambahan HCl, atau asam sulfat, atau gas CO2

Apabila gas CO2 tidak tersedia, dapat digunakan asam sulfat karena harganya yang lebih murah dibandingkan HCl

Proses ini dapat dilakukan secara batch maupun continuous

KOAGULASI DAN FLOKULASI

Koagulasi didefinisikan sebagai proses destabilisasi muatan koloid padatan tersuspensi termasuk bakteri dan virus dengan suatu koagulan, sehingga akan terbentuk flok-flok halus yang dapat diendapkan

Flokulasi merupakan proses pembentukan flok yang pada dasarnya menggunakan pengelompokkan aglomerasi antara partikel dengan koagulan. Pada flokulasi terjadi proses penggabungan beberapa partikel menjadi flok yang berukuran besar. Partikel yang ukurannya besar akan lebih mudah diendapkan dari pada yang kecil

Nanti cari gambar buat di paling bawah

6

fikamarissa (f) -

KOAGULASI DAN FLOKULASI

PEMILIHAN ZAT KOAGULAN

Jumlah dan kualitas air yang akan diolah

Kekeruhan bahan baku

Metode filtrasi

Sistem pembuangan lumpur endapan

ZAT KOAGULAN YANG SERING DIPAKAI

Aluminium sulfat

Ammonia alum

Sodium aluminat

Ferrous sulfat

Chlorinated copperas

Ferri klorida

Poly alumunium chloride

KHLORINASI

Zat khlor merupakan zat pengoksidasi, oleh karena itu jumlah klorin yang dibutuhkan tergantung pada konsentrasi organik dan zat NH3-N dalam air yang diolah. Kebutuhan zat klorin untuk air limbah rata-rata 40 - 60 mg/l. Pada umumnya zat klorin dimasukkan ke dalam air dalam bentuk gas Cl2, klorin dioksida (ClO2), Sodium hipoklorinasiit (NaOCl) dan calcium hipokhlorit Ca(OCl)2.

Reaksi yang terjadi ketika Khlor yang ditambahkan ke dalam air limbah:

Reaksi I (hidrolisa) Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

Reaksi II (ionisasi) HOCl H+ + OCl-

KHLORINASI

ZONA I pada zona ini terjadi oksidasi klorin.

ZONA II pada zona ini terjadi pembentukan kloramin. Kloramin terbentuk sebagai hasil reaksi asam hypochlorous dan klorin bebas dengan amonia. Pada tahap ini juga terjadi pembentukan senyawa chloro-organik.

ZONA III pada zona ini kloramin mulai terurai dan berkurang. Pada tahap ini juga terdapat breakpoint klorinasi yaitu saat dimana jumlah khlor cukup untuk menghasilkan sisa khlor bebas. Pada keadaan breakpoint klorinasi:

Semua zat yang dapat dioksidasi teroksidasi semua

Amonia hilang sebagai gas N2

IV pada zona ini terjadi pembentukan klorin bebas. Klorin bebas memiliki kekuatan desinfeksi yang sangat kuat, tetapi keberadaanya hanya sesaat karena klorin sangat reaktif sehingga cepat sekali hilang didalam air. Oleh karena itu klorin bebas harus dibiarkan bereaksi dulu gar membentuk mono-, dan dikloramin yang bertahan lebih lama didalam air.

KHLORINASI

KELEBIHAN

Mengurangi bau yang ditimbulkan oleh limbah

Mengatasi sludge bulking pada sistem lumpur aktif

Desinfeksi air limbah

Meningkatkan kinerja proses pemisahan minyak dan lemak dengan cara memecahkan ikatan emulsi sehingga lemak dapat terapung dan lebih mudah dipisahkan.

Mengurangi konsentrasi BOD

KEKURANGAN

Memerlukan sistem pengendalian nilai PH

Memerlukan biaya operasi yang mahal karena jumlah NaOH yang dibutuhkan cukup besar dan mahal, serta merupakan bahan berbahaya atau beracun (B3)

Adanya senyawa karsinogen hidrokarbon terklorinasi.

ADSORPSI

Proses adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut (solute) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara substansi dengan penyerapnya.

ADSORPSI DENGAN KARBON AKTIF

Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (karbon aktif) dengan zat-zat teradsorbsi. Larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh karbon aktif. Sedangkan dalam larutan yang bersifat non elektrolit, penyerapan karbon aktif tidak dipengaruhi oleh PH.

ADSORPSI

TAHAPAN PENGOLAHAN LIMBAH DENGAN ADSORPSI

Transfer molekul-molekul adsorbat menuju lapisan film yang mengelilingi adsorban.

Difusi adsorbat melalui lapisan film

Difusi adsorbat melalui kapiler atau pori-pori dalam adsorban

Adsorbsi adsorbat pada permukaan adsorban

FAKTOR YANG MEMENGARUHI KECEPATAN ADSORPSI

Macam adsorben

Macam zat yang diadsorbsi

Luas permukaan adsorben

Konsentrasi zat yang diadsorbsi

Temperature

PRESIPITASI

Pemisahan zat anorganik terlarut tertentu dapat dilakukan dengan penambahan suatu reagen yang sesuai untuk merubah anorganik terlarut menjadi presipitat/endapan, sehingga dapat dipisahkan dengan cara pengendapan/sedimentasi. Tingkat pemisahan yang dapat dicapai tergantung pada nilai kelarutan senyawa yang dihasilkan dan hal ini biasanya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH dan temperatur

REAKSI PRESIPITASI DAN HARGA KONSTANTA KESETIMBANGANNYA

OZONISASI

Ozon (O3) adalah suatu bentuk allotropik oksigen

Karena sifatnya yang tidak stabil maka disinfeksi ozon tidak memberikan redisu

Ozon adalah oksidator kuat yang sangat efisien untuk disinfeksi

Ozon berisfat tidak stabil, merupakan gas berwarna biru yang sangat toksik dengan bau seperti rumput kering

OZONISASI

OZONISASI

KELEBIHAN

Ozonisasi dapat menghilangkan warna

pengolahan air dengan filtrasi dan ozonisasi dapat menghasilkan kualitas air yang setara dengan proses koagulasi, sedimentasi, filtrasi dan khlorinasi

KEKURANGAN

Lebih mahal dari pada disinfeksi dengan khlor

Karena ozon tidak memberikan residue, maka dalam distribusi tidak akan terdapat ozon sehingga akan timbul masalah dengan adanya pertumbuhan kembali mikroorganisme yang disertai masalah bau dan warna

Pertumbuhan mikroorganimse dalam sistem perpipaan dapat diatasi dengan penambahan khlor dosis rendah setelah proses ozonisasi

RADIASI ULTRAVIOLET

Radiasi ultraviolet (UV) digunakan untuk pengolahan limbah cair skala kecil. Reaksi disinfeksi UV pada panjang gelombang sekitar 254 nm merupakan radiasi yang sangat kuat apabila organisme benar-benar tepapar oleh radiasi, oleh karena itu penting sekali untuk mencapai kekeruhan serendah-rendahnya agar adsorpsi UV oleh senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam aliran dapat berlangsung merata.

Air yang akan didisinfeksi dialirkan diantara tabung sinar merkuri dan tabung reflektor yang dilapisi metal dengan waktu pemaparan beberapa detik.

RADIASI ULTRAVIOLET

KELEBIHAN

pemiliharaan minimum

tidak menimbulkan dampak bau dan rasa

tidak menimbulkan bahaya apabila terjadi overdosis

KEKURANGAN

biaya mahal

memerlukan clarifier yang lebih sempurna

OPTIMISASI PROSES KOAGULASI FLOKULASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI JAMU( STUDI KASUS PT. SIDO MUNCUL )

Air limbah industri jamu, farmasi, makanan dan minuman seperti PT. Sido Muncul mengandung zat-zat organic ( organic sludge ) selebihnya komponen komponen non organic yang tidak berbahaya, namun demikian air limbah tersebut mempunyai harga zat padat terlarut, zat padat tersuspensi, COD dan BOD yang melebihi baku mutu yang dikeluarkan pemerintah yaitu peraturan daerah no 10 tahun 2004 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri Jamu dan Farmasi di Propinsi Daerah Tingkat I Jawa Tengah, sehingga diperlukan langkah penanganan. Air limbah pada tahap aktivitas industri jamu seperti PT. Sido Muncul berasal dari beberapa unit usaha meliputi unit pembuatan jamu tradisional akan menghasilkan air limbah yang berasal dari pencucian bahan baku, pencucian peralatan proses produksi sedang pada industri makanan, air limbah berupa air cucian remah-remah, air cucian tangki produksi, coolling, filling dan beberapa proses pendukung lainnya. Air limbah PT. Sido Muncul mempunyai hidroulic load sekitar 130 m3 / hari, flow time sekitar 18 jam mulai dari jam 06.00 24.00 WIB dengan peak flow 10 m3/jam dengan biaya operasional pengolahan air limbah yang diperlukan sekitar Rp. 129.412,5 /m3 air limbah.

Penanganan air limbah ini sudah dilakukan oleh PT. Sido Muncul dengan menggunakan cara koagulasi dan flokulasi tapi proses ini belum memperoleh hasil yang optimal sehingga penelitian ini dilakukan dengan tujuan mendapatkan kombinasi koagulan flokulan yang terbaik dalam mereduksi komponen-komponen koloid dan partikel tersuspensi pada efluen limbah cair sehingga proses dapat berlangsung secara efektif dan efisien serta dapat menurunkan biaya operasional pengolahan air limbah.

Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap yaitu pemilihan variabel proses dan penentuan dosis optimum variabel proses. Pada pemilihan variabel proses dilakukan penapisan menggunakan rancangan taguchi, diperoleh tiga variabel yang memberikan efek positif yang terbesar pada proses koagulasi flokuasi yaitu koagulan fero sulfat, flokulan kationik Polyethylene-Imine dan pH yang selanjutnya digunakan untuk penentuan dosis optimum variabel proses kemudian dilakukan pengujian dosis optimum untuk air limbah. Penelitian dilakukan dengan parameter turbidity.

Hasil penelitian ini menunjukan bahwa variabel proses koagulan ferro sulfat dosis 200 mg/l, flokulan katonik Polyethylene-Imine dosis 5 mg/l dan kondisi pH = 7 merupakan kondisi yang paling optimal, hal ini dilihat dari % penurunan nilai turbidity yang dihasilkan oleh variabel proses tersebut yang mencapai 92.7% dengan nilai turbidity 14.0 FTU. Biaya operasional untuk pengolahan air limbah PT. Sido Muncul dapat diturunkan menjadi Rp. 26.040,0 /m3, sehingga penurunan biaya operasional untuk pengolahan air limbah ini sampai 79.88%.

TERIMA KASIH