TUGAS AKHIR UJI KINERJA MEDIA BATU PADA BAK PRASEDIMENTASI PERFORMANCE TEST OF STONE MEDIA ON PRE-SEDIMENTATION BASIN. Oleh : Edwin Patriasani

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR UJI KINERJA MEDIA BATU PADA BAK PRASEDIMENTASI PERFORMANCE TEST OF STONE MEDIA ON PRE-SEDIMENTATION BASIN Oleh : Edwin Patriasani Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, M.Sc

2 LATAR BELAKANG Dalam air sungai terdapat kandungan suspended solid (SS) yang menyebabkan kekeruhan pada air baku. Pada umumnya, kendala yang dihadapi pada unit Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) saat ini adalah kurang maksimalnya kinerja unit prasedimentasi untuk meremoval kekeruhan dan konsentrasi zat organik saat musim penghujan, dimana air baku yang diolah memiliki nilai kekeruhan yang tinggi.

3 RUMUSAN MASALAH Permasalahan yang muncul adalah bagaimanakah pengaruh penambahan media batu pada bak prasedimentasi terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik pada air baku serta bagaimanakah pengaruh ketebalan media batu terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik dalam memodifikasi unit prasedimentasi dengan menggunakan media batu.

4 TUJUAN PENELITIAN Mengetahui pengaruh penambahan media batu pada bak prasedimentasi terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik pada air baku. Mengetahui pengaruh ketebalan media batu terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik dalam memodifikasi bak prasedimentasi dengan menggunakan media batu.

5 MANFAAT PENELITIAN Memberikan informasi mengenai modifikasi unit prasedimentasi dengan menggunakan media batu dalam menaikkan efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik. Memberikan informasi mengenai pengaruh ketebalan media batu dalam memodifikasi unit prasedimentasi terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik.

6 RUANG LINGKUP Menggunakan pengendapan sistem batch sebagai penelitian pendahuluan dengan column settling test. Pada reaktor bak prasedimentasi menggunakan pengendapan kontinyu. Variabel dari penelitian adalah 1. Diameter media batu yang ditambahkan pada bagian zona pengendapan bak prasedimentasi sebesar 0,5 cm; 1,0 cm; dan 1,5 cm 2. Kekeruhan pada air baku dengan nilai kekeruhan 450 NTU, 750 NTU, dan 1000 NTU

7 Parameter yang diteliti adalah nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik dari efluen reaktor bak prasedimentasi. Jenis batu yang digunakan pada penelitian kali ini adalah batu pantai. Pengambilan sampel dilakukan setiap hari pada pukul tiap 2 jam sekali hingga media batu mengalami breakthrough. Debit yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah 0,004 L/detik.

8 TINJAUAN PUSTAKA Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspesi seperti lempung, lumpur, zat organik, dan lainlain, yang memiliki ukuran antara 10nm - 10 μm. Kekeruhan tidak berbahaya bagi kesehatan tetapi tidak bagus jika dilihat dari segi estetika. (Sumestri, 1987) Kandungan zat organik ini bisa berasal dari berbagai bahan kimia organik yang mungkin berasal dari pembuangan pupuk pertanian atau limbah domestik. Karena tidak dimungkinkan untuk mengontrol setiap tindakan manusia, maka perlu adanya penanganan tertentu untuk menanganinya, dalam hal ini berkaitan dengan penyediaan air minum (Reynold & Richards, 1995).

9 Column Settling Test Kedalaman kolom pengendapan (H) yang digunakan untuk partikel diskrit adalah 1-2 m, dengan diameter kolom (D) adalah mm. Sedangkan pengambilan titik sampling dilakukan pada setiap interval tertentu. Data yang diperoleh dari tes kolom pengendapan adalah: Variasi kedalaman pengambilan sampel (h) Variasi waktu pengambilan sampel (t) Jumlah fraksi tersisa

10 Prasedimentasi Bangunan pendahuluan ini berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel diskrit (pengendapan type I), seperti lempung, pasir, dan zat padat lainnya yang bisa mengendap secara gravitasi. Dalam pengoperasiannya prasedimentasi dapat mengurangi zat padat sebesar 50% - 90% (tipikal 60% - 80%). (Kawamura, 2000)

11 Agar desain bak prasedimentasi rectangular yang optimal dapat tercapai, maka bak prasedimentasi harus memenuhi syarat sebagai berikut: Zona inlet mampu membuat aliran air yang laminer masuk ke zona pengendap (Nre < 2000) agar dapat mencegah terjadinya aliran singkat/short circuiting, turbulensi dan mengurangi efisiensi removal (Nfr > 10-5 ). Zona Outlet mampu mengalirkan effluent secara baik dengan menjaga aliran laminer sehingga zat padat yang telah mengendap tidak terbawa keluar bangunan. Zona Lumpur pada dasar bak mampu menampung akumulasi zat padat yang terendapkan.

12 Mekanisme Filtrasi Pada proses filtrasi terdapat beberapa fenomena penting saat filtrasi dengan media berbutir, yaitu: Mechanical Straining Sedimentasi Adsorpsi Aktivitas kimia Aktivitas Biologi (Huisman, 1977).

13 METODOLOGI PENELITIAN

14

15 PENGENDAPAN SISTEM BATCH

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25 PENGENDAPAN KONTINYU Persiapan Reaktor

26

27

28 Pelaksanaan Proses Pengendapan Kontinyu Pengisian bak penampung dengan air baku. Mengatur debit dari kran pada masing-masing bak penampung yang masuk ke dalam reaktor sebesar 0,004 L/detik Proses pengisian air baku kedalam reaktor. Proses pengambilan sampel dilakukan pertama kali saat air baku mulai keluar di efluen reaktor. Proses pengendapan kontinyu ini dilakukan selama 24 jam hingga media batu mengalami breakthrough.

29 Tabel 4.3 Nilai Kekeruhan Efluen Reaktor dengan Menggunakan Air Baku 450 NTU dan Diameter Batu 0,5; 1,0; 1,5 cm

30

31 Tabel 4.4 Nilai Kekeruhan Efluen Reaktor dengan Menggunakan Air Baku 750 NTU dan Diameter Batu 0,5; 1,0; 1,5 cm

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45 Dari perolehan data tersebut, nilai efisiensi removal kekeruhan pada reaktor bak prasedimentasi dengan penambahan media batu menjadi lebih tinggi dibandingkan nilai efisiensi removal kekeruhan tanpa menggunakan batu, Hal ini disebabkan karena media batu yang ditempatkan pada zona pengendap reaktor dapat mendegradasi partikel penyebab kekeruhan di dalam air baku yang digunakan. Selain itu, terdapat mikroorganisme yang tumbuh pada butiran media sehingga ikut berperan dalam menurunkan kekeruhan dalam air sehingga efisiensi removal kekeruhan menjadi meningkat.

46

47

48

49

50

51

52

53

54 Dari hasil penelitian, nilai efisiensi removal konsentrasi zat organik pada reaktor bak prasedimentasi dengan penambahan media batu menjadi lebih tinggi dibandingkan nilai efisiensi removal konsentrasi zat organik tanpa menggunakan batu. Hal ini disebabkan karena pada reaktor bak prasedimentasi dengan penambahan media batu terdapat aktivitas mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut berkembang biak dengan bahan inorganik dan organik yang terdeposit pada filter sebagai makanannya. Makanan ini sebagian digunakan untuk proses hidupnya (disimilasi) dan sebagian digunakan untuk proses pertumbuhan (asimilasi). Kehidupan mikroorganisme pada media ini berupa biofilm yang menempel pada permukaan media yang dapat mendegradasi bahan organik di dalam air sampel.

55 KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa dan pembahasan dari penelitian kali ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : Efisiensi removal nilai kekeruhan pada modifikasi bak prasedimentasi menggunakan media batu dapat mencapai 92,89% dan efisiensi removal konsentrasi zat organik mencapai 41,51%, dimana terjadi peningkatan efisiensi removal dibandingkan penelitian pada bak prasedimentasi konvensional tanpa penambahan media batu yang memiliki efisiensi removal nilai kekeruhan sebesar 64,44 % dan efisiensi removal konsentrasi zat organik sebesar 24,24%.

56 Ketebalan media batu memberikan pengaruh terhadap efisiensi removal nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik pada modifikasi bak prasedimentasi dengan menggunakan media batu, dimana media batu berdiameter 0,5 cm dapat meremoval nilai kekeruhan dan konsentrasi zat organik lebih besar dibandingkan dengan media batu berdiameter 1 cm dan 1,5 cm.

57 SARAN Saran saran yang perlu untuk penelitian selanjutnya adalah : Melakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan parameter kimia, seperti penurunan konsentrasi nitrat dan phospat. Melakukan penelitian dengan varias lain seperti dengan menggunakan variasi debit pada influen reaktor.

58 TERIMA KASIH