SEMINAR TUGAS AKHIR PENYISIHAN KESADAHAN DENGAN PROSES KRISTALISASI DALAM REAKTOR TERFLUIDISASI DENGAN MEDIA PASIR OLEH: MYRNA CEICILLIA

SEMINAR TUGAS AKHIR PENYISIHAN KESADAHAN DENGAN PROSES KRISTALISASI DALAM REAKTOR TERFLUIDISASI DENGAN MEDIA PASIR OLEH: MYRNA CEICILLIA 3306100095

PENDAHULUAN 1. Latar Belakang 2. Rumusan Masalah 3. Batasan Masalah 4. Tujuan Penelitian 5. Manfaat Penelitian

1. Latar Belakang Kesadahan air tanah di Madura sangat tinggi Pembangunan jembatan Suramadu memicu perkembangan industri kecil di Madura Industri kecil di Madura, khususnya kota Pamekasan mulai berkembang Industri kecil di Pamekasan membutuhkan air rendah kesadahan sebagai air umpan bioler

2. Rumusan Masalah Bagaimananakah hubungan antara removal kesadahan dengan debit aliran dalam reaktor dan debit resirkulasi? Variabel manakah yang paling efektif untuk menurunkan kesadahan? Berapa lama reaktor dapat beroperasi dengan baik? Apakah effluent yang diperoleh dari hasil pengolahan memenuhi syarat untuk dimanfaatkan sebagai air umpan boiler?

3. Batasan Masalah Tempat pengambilan sampel asli adalah di Dusun Jambul, Desa Tanjung, Kecamatan Pademawu Pamekasan. Penelitian ini menggunakan sampel buatan dengan kadar Ca 2+ dan Mg 2+ yang disesuaikan dengan sampel asli. Penelitian akan dilakukan antara bulan Nopember Desember 2010. Parameter yang dianalisa adalah: Calsium (Ca) Magnesium (Mg) Penelitian ini menggunakan skala laboratorium Teknik Lingkungan ITS.

4. Tujuan Penelitian Mengetahui hubungan antara variabel dependen berupa kadar kesadahan dengan variabel independen yang berupa debit dalam reaktor dan faktor resirkulasi. Mengetahui variabel yang paling efektif untuk menurunkan kesadahan pada air tanah. Mengetahui waktu efektif pegoperasian reaktor dan penggantian media. Mengetahui kelayakan air dari hasil pengolahan untuk dimanfaatkan sebagai air umpan boiler.

5. Manfaat Penelitian Dapat memudahkan masyarakat Pamekasan untuk mendapatkan air yang rendah kesadahan. Penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk meningkatkan kualitas air tanah agar dapat dimanfaatkan sebagai air umpan boiler. Dapat dijadikan dasar untuk penelitian selanjutnya.

TINJAUAN PUSTAKA Berdasarkan kandungan mineralnya, air sadah dapat dibagi menjadi 2 (dua) golongan yaitu: Air sadah sementara/temporer Air sadah tetap/permanen disebut pula kesadahan non karbonat Berdasarkan kadar kalsium di dalam air, maka tingkat kesadahan air digolongkan menjadi 4 (empat) kelompok yaitu: Air lunak (soft water) Air agak sadah (moderately hard water) Air sadah (hard water) Air sangat sadah (very hard water)

TINJAUAN PUSTAKA Metode Menurunkan Kesadahan Air Pendidihan air Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Kalsium Kalsium Air Karbon bikarbonat karbonat dioksida Penambahan kapur mati Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2 CaCO 3 + 2 H 2 O Kalsium Kalsium Kalsium Air karbonat hidroksida karbonat (Air sadah) (kapur mati) (tidak larut)

TINJAUAN PUSTAKA Penambahan soda pencuci CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Kalsium Natrium Kalsium Sodium sulfat karbonat karbonat sulfat (air sadah) (soda pencuci) (tidak larut) (larut) Proses pertukaran ion Proses ini meliputi penggunaan resin alami dan resin buatan seperti zeolit. Air sadah dilewatkan melalui kolom yang diisi resin dan ion-ion kalsium dan magnesium dalam air ditukar ion natrium dalam resin.

Kristalisasi TINJAUAN PUSTAKA Peristiwa pembentukan partikel-partikel zat padat terlarut dalam suatu fase homogen. Kristalisasi dari larutan dapat terjadi jika padatan terlarut dalam keadaan berlebih (di luar kesetimbangan), maka sistem akan mencapai kesetimbangan dengan cara mengkristalkan padatan terlarut Kristal terbentuk melalui 2 langkah, yaitu : 1. nukleasi, pembentukan inti kristal. 2. pertumbuhan kristal

TINJAUAN PUSTAKA Perhitungan Kebutuhan Pelunak Perlu diketahui : Kadar CO 2 terlarut dalam air Kadar HCO - 3 Kadar Ca 2+ Kadar Mg 2+ yang dinyatakan dalam mg/l

TINJAUAN PUSTAKA Contoh perhitungan konsentrasi molekul Air Data Analisa Ion Hasil Perhitungan Kadar Molekul Garam baku Ca 2+ Mg 2+ HCO 3 - Ca(HCO 3 ) 2 Mg(HCO 3 ) 2 NaHCO 3 CaY 2 MgY 2 mg//l mg//l mg//l mg//l mg//l mg//l mg//l mg//l A 200 100 150 150 - - 50 100 B 200 100 250 200 50 - - 50 C 200 100 350 200 150 50 - -

TINJAUAN PUSTAKA Perhitungan kebutuhan pelunak: 1 mg CO 2 /L memerlukan 1 mg Ca(OH) 2 /L 1 mg Ca(HCO 3 ) 2 /L memerlukan 1 mg Ca(OH) 2 /L 1 mg Mg(HCO 3 ) 2 /L memerlukan 2 mg Ca(OH) 2 /L 1 mg NaHCO 3 /L memerlukan 2 mg Ca(OH) 2 /L 1 mg CaY 2 /L memerlukan 1 mg Ca(OH) 2 /L 1 mg MgY 2 /L memerlukan 1 mg Ca(OH) 2 /L + 1 mg Na 2 CO 3 /L

TINJAUAN PUSTAKA Untuk mempercepat reaksi yang sempurna, dosis teoritis tersebut ditambah dengan 25 mg Ca(OH) 2 /L sebagai CaCO 3 dan 50 mg Na 2 CO 3 /L sebagai CaCO 3 Berat masing-masing bahan pelunak dapat dihitung sebagai berikut: Dosis Ca(OH) 2 mg/l = Dosis Ca(OH) 2 sebagai CaCO 3 37/50 Dosis Na 2 CO 3 mg/l = Dosis Na 2 CO 3 sebagai CaCO 3 53/50

METODOLOGI PENELITIAN Ide Penelitian Penyisihan Kesadahan Dengan Proses Kristalisasi Dalam Reaktor Terfluidisasi Menggunakan Media Pasir Studi Literatur Pengumpulan data Pemilihan variabel Persiapan penelitian Persiapan alat dan bahan Reaktor, air sampel, bahan pelunak Analisa awal Calsium (Ca) ; Magnesium (Mg) Pelaksanaan penelitian Pengolahan data Kesimpulan dan Saran

Skema Aliran Air Baku Larutan Pelunak Q5 Q1 Q2 Resirkulasi Q3 = 0 Q1; 0,5Q1; Q1 Aliran dalam reaktor Q4 = Q1 + Q2

METODOLOGI PENELITIAN Menghitung kecepatan aliran upflow minimum untuk ekspansi media. Menentukan variasi debit dan waktu detensi yang digunakan untuk pengoperasian reaktor. Menentukan variasi debit resirkulasi. Perhitungan kebutuhan bahan untuk pembuatan sampel buatan dan pelunak Pengoperasian reaktor Analisa effluent dan efisiensi removal

ANALISA DAN PEMBAHASAN Keterangan: Variabel 1 = Q = 12,5 L/dt ; R = 0Q Variable 2 = Q = 12,5 L/dt ; R = 0,5 Q Variable 3 = Q = 12,5 L/dt ; R = Q

ANALISA DAN PEMBAHASAN Keterangan: Variabel 4 = Q = 6,25 ml/dt ; R = 0Q Variable 5 = Q = 6,25 ml/dt ; R = 0,5 Q Variable 6 = Q = 6,25m L/dt ; R = Q

HASIL ANALISA SEM

KESIMPULAN Semakin besar debit yang masuk dan debit resirulasi, menyebabkan ekspansi media semakin besar, sehingga efisiensi removal pun semakin tinggi Variabel yang paling efektif untuk menurunkan kesadahan adalah variable 3 yaitu Q = 12,5 L/dt dan R = Q Waktu efektif pengoperasian reaktor berbeda-beda, tergantung pada debit. Waktu efektif pengoperasian reator pada Q1, Q2 dan Q3 masing-masing adalah 4 jam, 6 jam dan 8 jam

KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar kesadahan pada effluent belum memenuhi untuk dijadikan sebagai air umpan boiler Dari hasil analisa SEM, diketahui bahwa partikel yang terbentuk bukan kristal melainkan endapan biasa, sehingga reaksi yang terjadi bukan reaksi kristalisasi melainkan reaksi pengendapan.

SARAN Untuk mendapatkan efisiensi removal yang lebih tinggi dan waktu efektif pengoperasian yang lebih lama, sebaiknya digunakan media yang lebih ringan atau media pasir dengan diameter yang lebih kecil. Hendaknya dilakukan uji kemurnian pada zat-zat yang akan digunakan dalam penelitian agar dapat dilakukan perhitungan yang lebih teliti dan diperoleh hasil yang lebih baik Hasil yang diperoleh belum memenuhi untuk air umpan boiler, oleh karena itu perlu dilakukan pengembangan pada penelitian ini.

TERIMA KASIH