PERBANDINGAN PEMAKAIAN SUMBER AIR ALUR SUNGAI DAN SUMBER AIR WADUK TERHADAP WAKTU REGENERASI PADA PROSES DEMINT PLANT. Abstrak

Transkripsi

1 Jurnal Penelitian SIPAP, 013, 4 (1) : PERBANDINGAN PEMAKAIAN SUMBER AIR ALUR SUNGAI DAN SUMBER AIR WADUK ERHADAP WAKU REGENERASI PADA PROSES DEMIN PLAN Giyanto¹, Mahyunis ¹, Syarifah Fadilah ² Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan waktu jenuh resin pada proses demineralisasi menggunakan air alur sungai dan air waduk. Penelitian ini mengambil semua jenis sampel, yakni sampel air sumber, air sand filter, air kation, air anion dan air tangki feed (feed water tank). Air yang ingin diteliti ini kemudian diuji di laboratorium. Pengukuran hasil mutu air baku dilakukan dengan pengambilan 4 sampel untuk tiaptiap variabel. Sampel air yang diambil diuji dilaboratorium setiap 4 jam sekali. Berdasarkan pengujian selama 6 (enam) hari, yaitu 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air alur sungai dan 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air waduk, dapat diketahui adanya perbedaan waktu jenuh yang terjadi pada kedua jenis sumber air tersebut. Pada proses tangki kation diketahui ratarata waktu jenuh yang terjadi dengan menggunakan sumber air alur sungai berkisar 115 jam, sedangkan ratarata waktu jenuh dengan menggunakan sumber air waduk berkisar 911 jam. Pada tangki anion menunjukkan waktu jenuh 810 jam dengan menggunakan air alur sungai, sedangkan ratarata waktu jenuh dengan menggunakan air waduk berkisar 47 jam. Hal ini terjadi karena parameter mutu air alur sungai berbeda dengan parameter mutu air waduk yaitu parameter mutu air sungai lebih rendah dibandingkan parameter mutu air waduk yang diperoleh. Akibatnya, jam kerja resin pada tangki kation dan tangki anion menggunakan sumber air waduk lebih cepat jenuh. Oleh sebab itu perlu dilakukan regenerasi secara rutin pada resin agar syarat mutu air umpan boiler tercapai. Kata Kunci : air waduk, air alur sungai, anion, kation A. PENDAHULUAN Kelapa sawit merupakan tanaman komoditas perkebunan yang cukup penting di Indonesia dan memiliki prospek pengembangan yang cerah. Kelapa sawit di Indonesia menjadi salah satu hasil pertanian terkemuka karena banyak menunjang perekonomian Negara. Seiring dengan bertambahnya laju pertumbuhan tanaman kelapa sawit maka industri pengolahan pabrik kelapa sawit juga mengalami peningkatan. Pengolahan kelapa sawit menjadi salah satu faktor yang menentukan keberhasilan usaha perkebunan kelapa sawit. Pabrik Kelapa Sawit (PKS) tersusun atas unit 1 Dosen SIPAP Mahasiswa SIPAP 64

2 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant unit proses yang memanfaatkan kombinasi perlakuan mekanis dan fisik. Parameter penting produksi seperti efisiensi, ekstraksi, rendemen, kualitas produk sangat penting peranannya dalam menjamin daya saing industri perkebunan kelapa sawit dibanding industri minyak nabati lainnya. Pabrik kelapa sawit membutuhkan air bersih dalam proses pengolahan dan air umpan boiler, maka stasiun pemurnian air merupakan stasiun yang sangat penting pada proses pengolahan di pabrik. Pabrik Kelapa Sawit (PKS) di Sumatera umumnya menggunakan air permukaan (sungai, danau, rawa) sebagai pasokan bagi kebutuhan air. Sumber air ini tergolong murah dan aman selama tidak dapat terdapat bahan cemaran tambahan. Sumber air yang sering digunakan pada PKS P. Anugerah Langkat Makmur yaitu air alur sungai. Kendala yang sering terjadi adalah apabila terjadi musim kemarau, maka air yang digunakan adalah air waduk. Karena air alur sungai terjadi kekeringan. Dilihat dari pentingnya air dalam proses pengolahan kelapa sawit maka upaya yang dilakukan adalah pemurnian air dengan menggunakan bahan kimia yang aman. Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan oleh peneliti di Pabrik Kelapa Sawit P. Anugerah Langkat Makmur dapat diketahui bahwa jenis sumber air yang berasal dari air alur sungai dan air waduk memiliki kualitas air yang berbeda. Air alur sungai memiliki kualitas air yang lebih baik dibandingkan air waduk. Berdasarkan seluruh uraian di atas penulis tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul : Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi Pada Proses Demint Plant. B. INJAUAN PUSAKA 1. PotensiAir dan SumberAir Potensi air ialah air yang tersedia, berupa air permukaan dan air tanah yang dinyatakan dalam jangka ratarata setahun. Diperkirakan hanya sekitar 535 % dari jumlah tersebut berupa aliran mantap, yaitu air yang selalu tersedia setiap saat dengan aliran rendah (low water run off), sisanya berupa aliran tak mantap, dalam bentuk banjir yang mengalir dan menghilang dengan cepat tanpa dapat dimanfaatkan. Jumlah air yang terbatas itu digunakan untuk keperluan rumah tangga, p e r t a n i a n, i n d u s t r y, p e r i k a n a n, pembangkit tenaga listrik, navigasi serta rekreasi. S u m b e r a i r y a n g d a p a t dimanfaatkan pada dasarnya digolongkan menjadi 3 jenis, yakni Air angkasa (Air hujan), Air tanah dan Air permukaan. Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan ketel diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis. Hal ini dipengaruhi oleh kandungan asam mata air tersebut. Semua air biasanya tidak bersih sempurna, selalu mengandung senyawa pencemar. Bahkan tetes air hujan selalu tercemari debu dan karbon dioksida waktu jatuh dari langit. Kebanyakan air sungai 65

3 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah mengandung sisa dan limbah dari perumahan, industri dan pertanian. Oleh sebab itu air yang digunakan harus dibersihkan dan dimurnikan melalui system penjernihan yang benar. Mutu air harus dapat memenuhi persyaraatan. Bila mutu air tidak memenuhi persyaratan standar mutu untuk industri dan air minum, maka air tersebut haruslah mengalami proses penjernihan, yang merupakan proses kombinasi dari cara kimia, fisika dan biologis. Karena mutu air yang belum memenuhi persyaratan tersebut sangat bervariasi, maka caracara pembersihannya juga berbedabeda. Walaupun demikian sebagian besar kontaminasi air seperti perubahan warna, bahan pencemar terlarut, kandungan mineral, kekeruhan, dan mikroba dapat dikurangi atau d i h i l a n g k a n d e n g a n c a r a c a r a pembersihan air yang biasa dilakukan, yaitu dengan cara koagulasi, flokulasi, sedimentasi, penyaringan, pengurangan pengkaratan, pengontrolan terhadap bau, dan pelunakan air. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh penduduk atau industri, oleh sebab itu perlakuan pemurnian air harus dilakukan. Perlu dilakukan water treatment untuk menghasilkan air yang sesuai untuk pengolahan dan air umpan air boiler yang reliable dan ekonomis. Pengertian reliable ialah mudah melakukan operasi secara berkelanjutan selama dibutuhkan. Hal ini merupakan usahausaha menghindarkan kerusakankerusakan terutama pada korosi pipa dan sebagainya (Naibaho, P.M.,1998). Senyawa senyawa (kotoran kotoran) yang terdapat dalam air secara umum dapat digolongkan sebagai berikut : a. Padatan tidak Larut ( otal Suspended Solid) Padatan tidak larut adalah semua senyawa dalam air yang keadaannya tidak larut, baik yang melayang, mengapung maupun tenggelam, dapat merupakan senyawaan organik maupun anorganik. Dilihat dari ukurannya dapat dibedakan atas : Suspensi, yaitu Padatan yang berukuran halus. Sedimen, yaitu Padatan yang berukuran kasar. Bila Padatan tidak larut jumlahnya besar, akan menyebabkan air menjadi keruh, sehingga padatan tersebut harus dipisahkan bila hendak digunakan untuk keperluan industri. b. Padatan yang Larut (otal Dissolved Solid) Komposisi Padatan yang larut tergantung kepada jenis dan letak sumber air. Ada beberapa macam padatan tersebut yang selalu dijumpai dalam air, sebagai berikut : Alkalinitas (Alkalinity) Alkalinitas adalah senyawa Karbonat, Bikarbonat dan Hidroksida (CO 3, HCO3 dan OH). Dari tiga senyawaan ini, terdapat macam sifat air yaitu sifat asam dan basa /alkali. Dalam proses penjernihan air, alkalinitas inilah yang bereaksi dengan bahan koagulan yang memungkinkan dapat cepat mengendap. 66

4 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant Kesadahan (Hardness) Kesadahan adalah istilah yang menunjukkan sifat air yang dapat mengendapkan air sabun, dimana air mengandung ion ion Kalsium dan Magnesium, jadi Kesadahan disebabkan oleh kandungan Kalsium dan Magnesium. Garam Sodium Garam Sodium selalu dijumpai dalam air, terutama Sodium Chlorida (NaCl). Bentuk garam Sodium yang lain adalah Sulfat, Nitrat, Bikarbonat dan Karbonat. Garam Sodium mempunyai kelarutan yang tinggi sehingga sukar membentuk kerak. Karena itu dalam proses penukaran ion, Garam Calsium dan Magnesium diganti menjadi Garam Sodium yang tetap ada dalam air. Besi dan Mangan Besi dan Mangan dalam air berasal dari larutnya batuan yang mengandung Fe dan Mn misalnya: Pyriet, Hematit, Manganit, dll. Pada air tanah, dimana kadar Oksigen + + terlarut rendah, maka Fe dan Mn dalam keadaan larut. Bila terkena oksidasi udara terbentuk Fe dan Mn yang berwarna hitam kecoklatan dan tidak larut. Silica Air alam dapat mengandung kadar Silica antara ppm sebagai SiO atau lebih. Silica yang dimaksud disini adalah Silica yang dapat larut dalam air. Silica yang tidak dapat larut dapat dihilangkan dengan cara flokulasi dan penyaringan. Akan tetapi, proses demikian tidak akan mengurangi Silica yang dapat larut dalam air. Pada umumnya Silica yang dapat larut adalah dalam bentuk asam Ortosilikat (H SiO ) dan asam Metasilikat 4 4 (H SiO ). 3 c. MutuAir Dalam penilaian mutu air, pencemar di dalam air biasa diklasifikasikan atas fisik, kimiawi dan biologis. Untuk menetapkan mutu air atau membandingkan air satu dengan yang lainnya, diperlukan dasar penetapan mutu atau dasar perbandingan yang harus dilakukan. Biasanya, dasar dari air yang bersangkutan (Linsley, K.Ray.1986). Air di alam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Sekalipun air hujan, meskipun awalnya murni, telah mengalami reaksi dengan gasgas diudara dalam perjalanan turun ke bumi dan selanjutnya terkontaminasi selama mengalir di atas permukaan bumi dan didalam tanah. Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu. d. PemurnianAir Pabrik kelapa sawit membutuhkan air bersih untuk pengolahan, untuk kebutuhan rumah tangga. Berdasarkan sumber air alam yang selalu mengandung senyawasenyawa kimia, maka diperlukan beberapa perlakuan sebelum digunakan di pabrik. Air sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan minyak sawit sebagai air pengencer, air umpan boiler dan air pencuci (Naibaho, P.M.1999). Proses Penjernihan adalah untuk menghilangkan zatzat pengotor (impuritis) pada air baku. Keseluruhan zatzat pengotor tersebut adalah komponenkomponen Suspended Solid (padatan yang 67

5 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah tidak terlarut di dalam air) dankomponen Nonionic. ahapan proses penjernihan terdiri dari : Proses Koagulasi, Proses Sedimentasi, Proses Flokulasi, Proses Filtrasi. Gambar 4. Demineralisasi System Sistem demineralisasi ini digunakan untuk memproses air baku dengan karakteristik sebagai berikut : Mengandung otal Hardness KandunganAlkalinity tinggi DS tinggi (terutama disebabkan oleh alkalinity) Silika tinggi K a r a k t e r i s t i k a i r h a s i l p r o s e s demineralisasi sistem adalah sebagai berikut : Kandungan hardness turun hingga nol Kandungan alkalinity turun hingga trace Kandungan silika turun hingga trace DS turun hingga 10 ppm ph dapat dikendalikan P r o s e s l a i n y a n g d a p a t mengeluarkan semua ion dari air adalah distilasi. Penyingkiran garam, atau desalinisasi, biasanya diterapakan dalam proses untuk demineralisasi parsial atau 68

6 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant total air yang berkadar garam tinggi seperti air laut (35.000) ppm garam terlarut) atau air payau. Proses pertama (penyingkiran parsial) digunakan untuk menurunkan kadar garam sampai air itu layak untuk diminim (500 ppm atau kurang) atau untuk penggunaan lain. Proses keduanya (penyingkiran menyeluruh) digunakan terutama untuk mempersiapkan air umpan ketel uap bertekanan tinggi dan untuk penggunaan industri lainnya. Proses demineralisasi dengan pertukaran ion yang telah diuraikan terdahulu dalam bab ini tidak cocok untuk menyingkirkan garam dari air yang berkadar garam tinggi, sehingga untuk menyingkirkan garam dari air yang berkadar garam tinggi, sehingga untuk itu harus digunakan prosesproses lain. (Austin..George, 1996). b. Penukar Ion Ion exchanger (penukar ion) sebagai water softener merupakan fungsi umum dan digunakan sangat luas di industri yang memerlukan soft water untuk proses dan bahan baku boiler. Air baku yang tingkat kesadahannya (hardness) tinggi harus diturunkan dengan cara menggantikannya dengan muatan ion natrium yang terdapat pada resin. Soft water digunakan untuk boiler air umpan guna mencegah terjadinya endapan (scaling) pada pipa saluran air baik pada sistem boiler maupun pada sistem pendingin ( Hartomo & Dofner, 1995). c. Penukar Kation Berfungsi untuk mengurangi/ menghilangkan kesadah air (Ca, Mg ) dengan memakai resin pertukaran kation (cation exchanger). Ion ini kalau tidak disingkirkan akan dapat membentuk kerak dalam pipa dan drum boiler. Bila resin telah jenuh dengan ion Ca dan Mg, maka dilakukan regenerasi dengan memakai HSO4 agar dapat berfungsi kembali. Air dari tangki penyimpanan dipompakan ke tangki kation yang berisi resin penukar kation. Resin penukar kation ini bersifat asam kuat (strong acid cation) atau bersifat asam lemah (weak acid cation), bahan kimia yang dipakai untuk mengaktifkan resin adalah asam sulfat. Fungsi penukar kation: Menghilangkan atau mengurangi kesadahan (hardness) yang disebabkan oleh garamgaram kalsium dan magnesium. Menghilangakan atau mengurangi zatzat padatan terlarut (DS). Menghilangkan atau mengurangi alkalinity dari garamgaram alkali (karbonat, bikarbonat, dan asam lemah atau bersifat asam lemah hidroksida). Didalam kation terjadi pertukaran antara ion kalsium, magnesium dengan ionion hidrogen sehingga garamgaram bikarbonat, sulfat, klorida, dan silika dirubah menjadi asam karbonat, asam sulfat, asam klorida, dan asam silikat yang larut dalam air. Ca Mg ++ Fe Na + NH 4 + H X CaX MgX FeX Na X (NH ) X 4 + H + 69

7 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah Selanjutnya dari water tower, air dipompakan kembali untuk diproses dengan sistem demineralisasi, dengan tujuan untuk menghilangkan semua/ sebagian unsurunsur kimiawi yang dikandung oleh air tersebut. Air yang bersal dari water tower dimasukkan ke dalam tangki kation Exchanger resin, setelah air kontak dengan resin, maka semua ikatanikatan unsur kimiawi dari garam alkali, seperti Ca, Mg, Fe, dan lain sebagainya yang dikandung oleh air, + diikat dengan 1 (satu) atom Hidrogen (H ) CaSO + RH CaR + H SO 4 4 MgCO + RH H CO MgR + H CO H O + CO 3 g. Penukar Berfungsi untuk mengurangi / menghilangkan kadar silika dalam air (SiO ) dengan memakai resin. Ion silika (SiO ) dapat membentuk garam silika dan membentuk kerak dalam pipa maupun drum boiler. Bila resin telah jenuh dengan (SiO ), maka dilakukan regenerasi dengan memakai NaOH sehingga resin dapat berfungsi kembali. Setelah dialirkan melalui kation, selanjutnya air dialirkan masuk ke tangki anion yang berisi resin bersifat basah/kuat (strong base anion) dan basa lemah (weak base anion). Bahan kimia yang dipakai adalah kaustik soda, dosis pemakaian 60 g/l resin, konsentrasi cairan NaOH watu kontak dengan resin. Fungsi penukar anion Menyerap asamasam karbonat, sulfat, klorida, dan silikat yang dihasilkan oleh penukar kation. U n t u k m e n g h i l a n g k a n a t a u mengurangi semua garamgaram mineral sehingga air yang dihasilkan tidak mengandung garam mineral lagi (Austin..G. 1996). h. Natrium Hidroksida (NaOH) dan Asam Sulfat (H SO ) 4 Natrium Hidroksida Natrium hidroksida (NaOH), juga dikenal sebagai soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia. Gambar 5. Natrium Hidroksida (NaOH) 70

8 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant N a t r i u m h i d r o k s i d a m u r n i berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. sifat sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Natrium hidroksida adalah pokok dasar dalam industri kimia. Dalam massal itu yang paling sering ditangani sebagai air solusi, karena solusi lebih murah dan lebih mudah ditangani. Ia digunakan untuk mendorong reaksi kimia dan juga untuk netralisasi bahan asam. Hal ini dapat digunakan juga sebagai agen penetralisir dalam pemurnian minyak bumi. Hal ini juga digunakan untuk tugas yang berat dan pembersihan industri. Asam Sulfat Pengertian Asam Sulfat (HSO 4) merupakan cairan yang bersifat korosif, tidak berwarna, tidak berbau, sangat reaktif dan mampu melarutkan berbagai logam. Bahan kimia ini dapat larut dengan air dengan segala perbandingan, mempunyai titik lebur 10,31 C dan titik didih pada 336,85 C tergantung kepekatan serta pada temperatur 300C atau lebih terdekomposisi menghasilkan sulfur trioksida. Asam sulfat (H SO ) merupakan 4 asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. K e g u n a a n u t a m a n y a t e r m a s u k pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak. Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logamlogam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun. Oksidasi besi sulfida pirit oleh oksigen molekuler menhasilkan besi(ii), + atau Fe. i. Pengolahan Air Umpan Ketel Dengan Penambahan Bahanbahan Kimia ujuan penambahan bahanbahan kimia dalam proses pengolahan air umpan boiler adalah sebagai berikut: Bereaksi dengan kesadahan dan kandungan silika air umpan dan mencegah pengendapannya pada permukaan logam ketel sebagai kerak. Ionion kalsium diendapkan dalam bentuk kalsium hidroksi apatit (Ca 3(PO 4).Ca(OH) dan kalsium karbonat (CaCO 3). Dan ionion magnesium dan silika diendapkan dalam bentuk MgSiO dan Mg(OH). Menjadikan zatzat tersuspensi seperti Lumpur, kesadahan dan besi oksida 71

9 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah menjadi suatu massa yang tidak melekat pada logam ketel. Pengaturan agar sifat lumpur tidak melekat pada logam ketel dilakukan dengan penggunaan bermacammacam bahan organik yang masuk golongan tannin dan lignin. Menyediakan perlindungan anti busa untuk memungkinkan pemekatan padatan terlarut dan tersuspensi dalam air ketel pada taraf tertentu tanpa terjadi kejenuhan. Menghilangkan oksigen dari air yang menyediakan alkalinitas yang cukup untuk mencegah korosi ketel. Sejumlah oksigen dapat terbawa dalam air umpan meskipun sudah melewati tahap aerasi (Austin..G.1996). Adapun syarat parameter mutu air umpan boiler yang diinginkan dalam proses instalasi pengolahan air yaitu seperti tabel dibawah ini. Parameter abel.1. Mutu Air Filter,Kation, dan Feed / Umpan Boiler Sand Filter Kation Feed ank ph in value =6.5 4,5 7,5 9,5 6,5 9,5. Alkalinity in ppm. Hardness in ppm race = 30 = 30 race race race Silika in ppm = 5 = 5 Conductivity in µhos =100 =100 =100 DS in ppm = 70 = 70 = 70 j. Pengaktifan Resin (Regenerasi) R e g e n e r a s i a d a l a h s u a t u peremajaan, penginfeksian dengan kekuatan baru terhadap resin penukar ion yang telah habis saat kerjanya atau telah terbebani, telah jenuh. Regenerasi penukaran ion dapat dilakukan dengan mudah karena pertukaran ion merupakan suatu proses yang reversibel yang perlu diusahakan hanyalah agar pada regenerasi berlangsung reaksi dalam arah yang berlawanan dari pertukaran ion. Pada umumnya senyawa yang digunakan untuk kerangka dasar resin penukar ion asam kuat dan basa kuat adalah senyawa polimer stiren 7

10 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant divinilbenzena. Ikatan kimia pada polimer ini amat kuat sehingga tidak mudah larut dalam keasaman dan sifat basa yang tinggi dan tetap stabil pada suhu diatas 150 C. Bahan resin bisa berupa media alami, bisa juga media sintetis. Yang paling banyak diterapkan ialah resin sintetis karena bagus kinerjanya. Resin ialah senyawa hidrokarbon tiga dimensi yang berisi gugus fungsional (contoh gugus fungsi: alkohol, karboksilat, karbonil). Gugus fungsi ini mempengaruhi karakteristik senyawa (campuran) organik dan di sinilah tertambat ion yang dapat ditukar serta larut di dalam air. Sebagai media porus, resin mudah tersumbat (fouling). Ion besi dan mangan, juga koloid, suspended solid dapat menyumbat resin. Apalagi resin dapat dimasukkan sebagai koagulan yang baik bagi zat padat. Polimer ini dibuat dengan mereaksikan stiren dengan divinilbenzena, setelah terbentuk kerangka resin penukar ion maka akan digunakan untuk menempelnya gugus ion yang akan dipertukarkan. Resin penukar kation dibuat dengan cara mereaksikan senyawa dasar tersebut dengan gugus ion yang dapat menghasilkan (melepaskan) ion positif. Gugus ion yang biasa dipakai pada resin penukar kation asam kuat adalah gugus sulfonat dan cara pembuatannya dengan s u l f o n a s i p o l i m e r p o l i s t y r e n divinilbenzena (matrik resin). R e s i n p e n u k a r i o n y a n g direaksikan dengan gugus ion yang dapat melepaskan ion negatif diperoleh resin penukar anion. Resin penukar anion dibuat dengan matrik yang sama dengan resin penukar kation tetapi gugus ion yang dimasukkan harus bisa melepas ion + negatif, misalnya N (CH 3) 3 atau gugus lain atau dengan kata lain setelah terbentuk kopolimer stiren divinilbenzena (DVB), m a k a d i a m i n a s i k e m u d i a n diklorometilasikan untuk memperoleh resin penukar anion. C. MEODOLOGI 1. empat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) P. Anugerah Langkat Makmur Bukit Mas Kecamatan Besitang Kabupaten Langkat pada tanggal 11 Juni Juni 01. Metode penelitian ini a d a l a h m e n g g u n a k a n m e t o d e eksperimental dengan mengambil semua jenis sampel, yakni sampel air sumber, air sand filter, air kation, air anion dan air feed tank. Air yang diteliti kemudian diuji di laboratorium. Pengukuran hasil mutu air baku dilakukan dengan pengambilan 4 sampel untuk tiap tiap variabel. Sampel air yang diambil diuji dilaboratorium setiap 4 jam sekali.. Pelaksanaan Penelitian Pengambilan SampelAnalisaAir Analisa mutu air bertujuan untuk mengetahui keadaan mutu air yang dihasilkan oleh instalasi pengolahan air apakah telah sesuai dengan norma yang telah dilakukan. Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan mengikuti flowchart pelaksanaan: 73

11 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah Flowchart Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Sampel Air Alur Sungai (pagi hari) Air Sand Filter (pagi hari) ( 4 jam sekali ) Air ( 4 jam sekali ) Air Feed ank ( 4 jam sekali ) UJI LABORAORIUM : ph ekan Onpada alatphmeter Masukkan sampelair sebanyak 100 ml kedalam gelas beaker 500 ml Celupkan elektroda ph meter kedalam sampel air yang telah dipersiapkan dalam gelas beaker tersebut Pembacaan angka pada ph meter menunjukkanph(derajat keasaman) dari sampel air Conductivity dan DS ekan On pada alat conductivity(µs/cm) Masukkan sampelair sebanyak 100 ml kedalam gelas beaker 500 ml Celupkan elektroda kedalam sampelair yang telah dipersiapkandalam gelas beakertersebut Pembacaan angka pada conductivity menunjukkan conductivity dari sampel air dalam satuan µs/cm DS = hasil conductivity x 0.7 Hardness Masukkan sampel 5 ml kedalam Erlenmeyer100 ml ambahkan 5 tetes larutan reagent H01B dengan menggunakan pipet tetes dan 1 spatula larutan reagent H01 hingga terbentukwarna merah / merah muda. Kemudian titrasidengan larutanreagenth03v sampai terjadiperubahanwarna merah / merah mudamenjadi warna biru. Jika ditambahkan reagenth01, sampellangsungberwarna biruberarti kandunganhardness= race. Perhitungan : Ppm Hardness = Jumlah ml titrasi reagenth03v 40 Silica Masukkan sampel sebanyak5 ml padaenlemeyer15 Campurkan dengan1 ml larutanreagents01a dan ml reagents0s, dan diaduk. Masukkansampel yang telahdicampurkanlarutanreagentkedalam wadah lovibondsilica, sedangkanwadah yang satunya dimasukkansampel air yangsebelumdilarutkanbahan reagentdan diamkanselama3 menit. Lalu dibaca perbandinganwarna denganlovibondsilica 000 dan disk 3/13. M.Alkalinity Masukkan sampel 5 ml kedalam enlenmeyer15 ml ambahkan tetes reagent A03M dengan pipet tetes. Jika timbul warna kuning lanjutkan dengan titrasi regent A01S sampai warna berubahmenjadijingga / orance. Sebaliknya jika tidak timbul warnakuning, maka M Alkalinity= race Perhitungan : Ppm M.Alkalinity = Jumlah ml itrasi reagenta01s 40 Regenerasi : Backwash Injeksi NaOH Slow Rinse Fast Rinse Regenerasi : Backwash Injeksi H SO 4 Slow Rinse Fast Rinse A. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Penelitian a. Pengamatan parameter sumber air alur sungai dan air waduk 74

12 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant Parameter abel 4. Parameter Sumber Air pada Air Sungai dan Air Waduk 11/06/01 Air Alur Sungai 1/06/01 13/06/01 Air Waduk Dari hasil data parameter air sumber diatas, bahwa terdapat perbedaan parameter air sungai dan parameter air waduk. Kemudian sumber air alur sungai dan air waduk diproses dalam water treatment. 14/06/01 15/06/01 16/06/01 ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) abel 5. Parameter Mutu Air External reatment pada Air Alur Sungai anggal 11Jun1 1Jun1 Parameter Sand Kation filter Feed ank ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) 38 Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) 36 Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) 75

13 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah 13Jun ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) 36 Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) Keterangan : : race (idak erdeteksi) : Jenuh b. Pengamatan parameter air dan waktu jenuh resin pada pemakaian air alur sungai dan air waduk Berdasarkan hasil data parameter air di atas, perlu diketahui pengambilan sampel air diambil/diuji setelah dua jam proses berjalannya pabrik kelapa sawit. Data pengujian sampel air yang menggunakan air alur sungai dilakukan selama 3 (tiga) hari. Adapun data yang didapat dalam pengujian sampel air ini yaitu mengetahui waktu jenuh resin yang terjadi pada tangki katon dan tangki anion. Data ini akan ditampilkan pada tabel dibawah ini, yaitu : abel 6.Waktu Regenerasi angki Kation dan angki pada Air Alur Sungai anggal Kation Waktu Jam Jenuh Waktu Jam Jenuh Keterangan menit 13 jam menit 11Jun1 1Jun jam jam Regenerasi Kation jam 30 menit jam 30 menit menit menit 1 jam 30 menit jam jam jam 30 menit jam 30 menit jam jam menit jam menit menit 8 jam Regenerasi jam jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit menit 14 jam 30 menit menit jam jam Regenerasi Kation jam 30 menit jam 30 menit menit menit 10 jam jam jam Regenerasi jam jam menit 1 jam 30 menit menit 76

14 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant 13Jun jam jam jam jam menit menit 8 jam Regenerasi Kation jam jam Regenerasi jam jam Keterangan : : Regenerasi : Jam jenuh jam 30 menit jam 30 menit anggal 14Jun1 abel 7. Parameter Mutu Air External reatment pada Air Waduk Parameter Ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) Sand filter Kation Feed ank Jun1 Ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) Jun1 Ph Conductivity (µs/cm) DS (ppm) Hardness (ppm) Silica (ppm) M. Alkalinity (ppm) Keterangan : : race (idak erdeteksi) : Jenuh Berdasarkan hasil data parameter air di atas, perlu diketahui pengambilan sampel air diambil/diuji setelah dua jam proses berjalannya pabrik kelapa sawit. Data pengujian sampel air ini menggunakan air waduk dilakukan selama 3 (tiga) hari. Adapun data yang didapat dalam pengujian sampel air ini yaitu mengetahui waktu jenuh resin pada tangki katon dan tangki anion. Data ini akan ditampilkan pada tabel dibawah ini, : 77

15 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah abel 8. Waktu Regenerasi angki Kation dan angki pada Air Waduk anggal Kation Waktu Jam Jenuh Waktu Jam Jenuh Keterangan 14Jun1 15Jun1 16Jun menit 13 jam menit jam jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit Kation menit menit 1 jam 30 menit jam jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit jam jam menit 11 jam menit 6 jam jam jam 8 jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit Kation Regenerasi menit menit jam jam menit menit 5 jam jam jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit menit 10 jam menit jam jam Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit Kation menit menit 7 jam jam jam Regenerasi jam jam menit 9 jam 30 menit menit 4 jam 30 menit jam jam 6 jam 30 menit Regenerasi jam 30 menit jam 30 menit Kation Regenerasi jam jam jam 30 menit jam 30 menit 6 jam 30 menit. PEMBAHASAN Berdasarkan data yang diperoleh setelah menganalisa selama 6 (enam) hari di PKS P. Anugerah Langkat Makmur, dapat dilakukan pembahasan dari data yang didapat, yaitu : a. Pengamatan parameter sumber air alur sungai dan air waduk Berdasarkan abel 4 diatas parameter air sumber antara air sungai dan air waduk sebelum masuk ke stasiun pengolahan air menunjukkan adanya perbedaan komposisi air. Parameter air yang terdapat pada air sungai memiliki komposisi air yang lebih rendah dibandingkan dengan air waduk. Hal ini disebabkan karena air alur sungai merupakan air yang selalu kontinu bertukar setiap saat sedangkan air waduk merupakan air yang tertampung dalam jangka waktu lama sehingga terjadinya perubahan sifat dan komposisi air. Berdasarkan pengamatan, pengambilan sampel air alur sungai memiliki warna kuning dan air waduk memiliki warna yang jernih. Setelah dilakukan pengujian pada 78

16 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant air sumber, dilakukan perlakuan pemurnian air (water treatment) untuk menghasilkan air yang sesuai untuk pengolahan dan air umpan boiler. b. Pengamatan parameter air dan waktu jenuh resin pada pemakaian air alur sungai dan air waduk. Berdasarkan data pada tabel 6 dan tabel 8, dapat diketahui adanya perbedaan lamanya waktu jenuh yang terdapat pada pemakaian sumber air pada air alur sungai dan air waduk. Data ini akan ditampilkan dalam bentuk grafik dibawah ini, yaitu : Gambar 8. Grafik Perbandingan Waktu Jenuh Resin Kation Gambar 9. Grafik Perbandingan Waktu Jenuh Resin Berdasarkan Gambar 8 dan 9 diatas, setelah dilakukan pengujian selama 6 (enam) hari, yaitu 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air alur sungai dan 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air waduk, dapat diketahui adanya perbedaan waktu jenuh yang terjadi pada kedua jenis sumber air tersebut, sehingga diperlukan proses 79

17 Giyanto, Mahyunis, Syarifah Fadilah regenerasi pada tangki kation dan tangki anion. Berdasarkan Gambar 8, pada grafik di tangki kation diketahui rata rata waktu jenuh yang terjadi dengan menggunakan sumber air alur sungai berkisar 115 jam, sedangkan ratarata waktu jenuh dengan menggunakan sumber air waduk berkisar 911 jam. Pada tangki anion Gambar 9, menunjukkan grafik ratarata waktu jenuh dengan menggunakan air alur sungai berkisar 810 jam, sedangkan ratarata waktu jenuh dengan menggunakan air waduk berkisar 47 jam. Hal ini terjadi karena parameter mutu air alur sungai berbeda dengan parameter mutu air waduk yaitu parameter mutu air sungai lebih rendah dibandingkan parameter mutu air waduk yang diperoleh. Akibatnya jam kerja resin lebih cepat jenuh. Oleh sebab itu perlu dilakukan regenerasi secara rutin apabila mendapatkan hasil kejenuhan pada resin agar syarat mutu air umpan boiler tercapai. Untuk mendapatkan mutu air produksi yang baik hendaknya dijaga faktorfaktor yang harus diperhatikan berikut ini : Air Filter : ph air secara umum harus normal berkisar 6,5 untuk mengurangi korosi di perpipaan dan instalasi yang dilalui air yang telah dijernihkan, Kadar besi (Fe) harus serendah mungkin dengan pengontrolan penjernihan yang maksimal. Kadar besi (Fe) yang tinggi menunjukkan proses penjernihan yang maksimal jika kadar besi (Fe) tinggi akan menyebabkan Fouling atau kerusakan pada resin. Conductivity dan DS harus dijaga seminimal mungkin dengan pengontrolan dosis bahan kimia penjernihan (awas dan Soda Ash). Air Kation : ph air secara umum harus rendah 4,5 untuk memastikan bahwa kadar asam di air Kation masih mencukupi untuk operasional.,. Alkalinity harus dijaga race dengan pengontrolan rutin dengan analisa air harian. Jika. Alkalinity ada hal ini menunjukkan bahwa Kation sudah mulai jenuh. Ini bisa menyebabkan pengaruh pada resin (silica bisa terdeteksi) maka sebaiknya diregenerasi.,. Hardness harus dijaga race dengan pengontrolan rutin dengan analisa air harian. Jika. Hardness tinggi hal ini menunjukkan bahwa Kation sudah jenuh maka wajib diregenerasi. Ini bisa menyebabkan dosis bahan kimia Internal Boiler jadi naik dan bisa menyebabkan kerak diboiler. Air : ph air secara umum harus tinggi 7,59,5 untuk memastikan bahwa kadar caostik di air masih mencukupi untuk operasional.,. Alkalinity harus dijaga minimal karena hal ini bisa menyebabkan kenaikan. Alkalinity di boiler.,. Hardness harus dijaga race dengan pengontrolan di air Kation, Silika harus dijaga Max 5 ppm, jika melebihi maka resin sudah jenuh dan harus diregenerasi. Sebagai catatan perlu diingat bahwa jenuhnya resin bisa disebabkan oleh resin Kation yang jenuh. Maka sebelum diregenerasi maka periksa dulu operasional resin Kation, jika sudah jenuh maka regenerasi resin Kation dan dioperasikan kembali resin. unggu 80

18 Perbandingan Pemakaian Sumber Air Alur Sungai dan Sumber Air Waduk erhadap Waktu Regenerasi pada Proses Demint Plant berselang waktu jam jika Silika di tidak berkurang maka resin harus di regenerasi, Conductivity dan DS harus dijaga seminimal mungkin untuk menjaga agar kenaikan DS diboiler bisa dikurangi. Air Feed : ph air secara umum harus tinggi 7,59,5 untuk menjaga agar tidak terjadi korosi di dinding Feed ank dengan pengontrolan di air,.hardness harus dijaga race dengan pengontrolan di air Kation atau Softener, Silika juga harus dijaga Max 5 ppm. Jika silica dibiarkan lewat terus menerus lewat dari 5 ppm masuk ke boiler maka akan mengakibatkan Cycle (Consentration Factor) akan berkurang sehingga pemakaian bahan kimia di boiler menjadi tinggi, Conductivity dan DS harus dijaga seminimal mungkin untuk menjaga agar kenaikan DS di boiler bisa dikurangi dengan pengontrolan di air Filter dan E. KESIMPULAN Dari hasil pengamatan yang dilakukan di PKS P. Anugerah Langkat Makmur dapat disimpulkan bahwa : Berdasarkan pengujian selama 6 (enam) hari, yaitu 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air alur sungai dan 3 (tiga) hari pengujian menggunakan air waduk, dapat diketahui adanya perbedaan waktu jenuh yang terjadi pada kedua jenis sumber air tersebut. Pada proses tangki kation diketahui ratarata waktu jenuh yang terjadi dengan menggunakan sumber air alur sungai berkisar 115 jam, sedangkan r a t a r a t a w a k t u j e n u h d e n g a n menggunakan sumber air waduk berkisar 911 jam. Pada tangki anion menunjukkan w a k t u j e n u h j a m d e n g a n menggunakan air alur sungai, sedangkan r a t a r a t a w a k t u j e n u h d e n g a n menggunakan air waduk berkisar 47jam. F. DAFAR PUSAKA Dumairy.199. Ekonomika Sumber Daya Air.Yogyakarta : BPFE Hengki,S. Ir. Arlen Water reatment Plant. Pelatihan Mesinmesin Utama Pengolahan Kelapa Sawit Iyung, Pahan Panduan Lengkap Kelapa Sawit. Gadjah Madha. Bogor. Linsley, K. Ray eknik Sumber Daya Air. Edisi 3 jilid 1. Jakarta : Erlangga Linsley, K. Ray eknik Sumber Daya Air. Edisi 3 jilid. Jakarta : Erlangga N a i b a h o, P. M, e k n o l o g i Pengolahan Kelapa Sawit. Medan Winarno, F.G,1986, Air untuk Industri Pangan. Jakarta.P.Gramedia 81