LOGO RESIRKULASI FLOK UNTUK KEKERUHAN RENDAH PADA AIR BAKU KALI PELAYARAN SIDOARJO DENGAN SISTEM BATCH Hesti Ayu Widyaningsih NRP. 3307100029 Dosen Pembimbing: Arie Dipareza Syafei ST., MEPM NIP. 198201192005011001
LATAR BELAKANG KEKERUHAN BELUM SPESIFIK Recycle FLOK (Masschelein, 1992). Sulit dicampur dan membutuhkan beban biaya yang besar (McLane, 2004)
RUMUSAN MASALAH Berapa besar prosentase resirkulasi flok tiap koagulan yang diresirkulasi untuk memperoleh efisiensi terbesar pada kekeruhan rendah Kali Pelayaran? Berapa efisiensi removal parameter tiap koagulan yang dicapai oleh proses resirkulasi flok pada kekeruhan rendah Kali Pelayaran?
Menentukan prosentase resirkulasi flok tiap koagulan yang harus diresirkulasi untuk memperoleh efisiensi terbesar pada kekeruhan rendah Kali Pelayaran TUJUAN Menentukan efisiensi removal parameter tiap koagulan yang dicapai oleh proses resirkulasi flok pada kekeruhan rendah Kali Pelayaran
RUANG LINGKUP 1. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium dengan alat jar test di Laboratorium IPA PT. Taman Tirta Sidoarjo.
RUANG LINGKUP 2. Sampel yang digunakan berasal dari influent proses pengadukan cepat IPA PT. Taman Tirta Sidoarjo yang didiamkan selama +3 jam terlebih dahulu, dengan kriteria : Kekeruhan : <100 NTU ph : 6 8
Variasi Dalam Penelitian a c Al2(SO 4)3 Koagulan FeCl3 PAC b Variasi dosis koagulan Variasi dosis flok 10%, 20%, 30% 40%, 50%, 60% 70% 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, dan 45 mg/l
RUANG LINGKUP 4. Parameter yang diuji = Kekeruhan, warna, ph, TSS dan TDS Metode dan Alat yang digunakan yakni : No Parameter Satuan Alat/Metode 1 ph - Hach sension1 2 Kekeruhan NTU Hach 2100Q 3 Warna PtCo Hach DR 2800 4 TSS mg/l Gravimetri 5 TDS mg/l Hach sension5
RUANG LINGKUP 4. Perlakuan yang diberikan adalah kecepatan pengadukan, lama pengadukan, dan waktu pengendapan. Pengadukan Cepat Untuk koagulasi dilakukan selama 1 menit dengan 200 rpm Pengadukan Lambat untuk flokulasi dilakukan selama 15 menit dengan 40 rpm Pengendapan proses pengendapan setelah proses pengadukan selama 30 menit
MANFAAT Sebagai dasar untuk alternatif dalam optimasi proses koagulasi-flokulasi dengan cara resirkulasi flok Sebagai dasar untuk menentukan jenis koagulan yang akan digunakan dalam proses koagulasi flokulasi sedimentasi dengan proses resirkulasi flok
TINJAUAN PUSTAKA Reaksi Hidrolisis Koagulan Metal Sumber: AWWA, 1999
METODOLOGI PENELITIAN LANGKAH KERJA : Studi Literatur Persiapan alat dan bahan Persiapan Bahan : Sampel berasal dari influent flash mix IPA Taman Tirta Sidoarjo dengan kriteria : - Tetap mempertahankan ph (6-8) - kekeruhan <100 NTU Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC), Aluminium Sulfat dan Ferric Chloride (FeCl 3 ) dalam bentuk larutan Persiapan Alat : Peralatan Jar test : 6 beaker glass dan alat pengaduk Botol Sampel ph meter (Hach sension1) Turbidimeter (Hach 2100Q) Spektrofotometer (Hach DR 2800) Conductivity meter (Hach sension5) Peralatan Metode Gravimetri : Oven, Cawan, Kertas saring Vaccum Filter Neraca Analitik Stopwacth
LANGKAH KERJA Penelitian Penentuan Dosis Optimum Koagulan Penentuan dosis optimum koagulan Variabel dosis koagulan : 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 mg/1. Variasi jenis koagulan : Poly Aluminium Chloride (PAC), Aluminium Sulfat dan Ferric Chloride (FeCl 3 ) Perlakuan Jar test : - Proses koagulasi : 200 rpm selama 1 menit - Proses Flokulasi : 40 rpm selama 15 menit - Proses pengendapan : selama 30 menit Analisa Supernatan dengan parameter kekeruhan, warna, ph, TSS, dan TDS Dosis optimum tiap koagulan Penelitian Resirkulasi Flok Variasi prosentase dari produksi flok = - Aluminium Sulfat : 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70% - Poly Aluminium Chloride (PAC) : 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70% - Ferric Chloride (FeCl 3 ) : 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70% Perlakuan Jar test - Proses koagulasi : 200 rpm selama 1 menit - Proses Flokulasi : 40 rpm selama 15 menit - Proses pengendapan : selama 30 menit Analisa Supernatan dengan parameter kekeruhan, warna, ph, TSS, dan TDS Analisis dan Pembahasan Analisis Flok Pengambilan Flok dengan menggunakan Pipet Volumetrik Volume Flok diketahui dengan tabung ukur 25 ml Flok dikeringkan dengan metode gravimetri untuk dilakukan pemeriksaan kualitas flok Kesimpulan dan Saran
KARAKTERISTIK AWAL AIR SAMPEL Karakteristik Awal Air Sampel No Parameter Satuan Hasil Analisis SAMPEL I SAMPEL II SAMPEL III 1 ph - 7,66 7,57 7,64 2 Kekeruhan NTU 46,1 48,6 49,6 3 Warna PtCo 98 103 113 4 TSS mg/l 54 56 64 5 TDS mg/l 298 292 290
PENENTUAN DOSIS OPTIMUM KEKERUHAN WARNA PARAMETER TOTAL PADATAN TERSUSPENSI ph TOTAL DISSOLVED SOLID (TDS)
PARAMETER KEKERUHAN Al 2 (SO 4 ) 3 = 6,9 NTU Dosis Kekeruhan Akhir (NTU) (40 mg/l) Koagulan (mg/l) Al2(SO4)3 PAC FeCl3 0 46,1 48,6 49,6 5 23,10 13,30 15,90 10 16,80 10,30 PAC 11,10 = 2,4 NTU 15 12,90 6,40 8,90 (35 mg/l) 20 13,00 4,80 9,11 25 10,10 4,93 7,46 30 8,56 3,83 7,13 35 7,89 2,37 6,91 40 6,90 4,61 6,19 45 8,31 5,10 6,43 FeCl3 = 6,19 NTU (40 mg/l)
PARAMETER WARNA Dosis Koagulan (mg/l) Warna Akhir (PtCo) Al 2 (SO 4 ) 3 = 15 PtCo Al2(SO4)3 PAC (40 FeCl3 mg/l) 0 98 103 113 5 47 27 41 10 39 21 34 15 28 17 PAC = 266 PtCo 20 28 10 (35 mg/l) 23 25 23 10 18 30 22 9 18 35 16 6 15 40 15 8 14 45 20 10 17 FeCl3 = 14 PtCo (40 mg/l)
Total Suspended Solid (TSS) Dosis Koagulan (mg/l) TSS Akhir (mg/l) Al 2 (SO 4 ) 3 = 11 mg/l Al2(SO4)3 PAC FeCl3 (40 mg/l) 0 54 56 64 5 29 22 24 10 20 18 19 PAC = 6 mg/l 15 24 19 17 (35 mg/l) 20 21 14 18 25 14 16 15 30 16 11 18 35 13 6 17 40 11 16 14 45 15 17 15 FeCl3 = 14 mg/l (40 mg/l)
Total Dissolved Solid (TDS)
ph
DOSIS OPTIMUM KOAGULAN Kekeruhan PARAMETER Warna TSS Dosis Optimum (mg/l) Efisiensi Removal (%) Dosis Optimum (mg/l) Efisiensi Removal (%) Dosis Optimum (mg/l) Efisiensi Removal (%) Al 2 (SO 4 ) 3 40 85,03 40 85,69 40 79,65 PAC 35 95,13 35 94,17 35 89,29 FeCl3 40 87,53 40 87,61 40 78,13
KARAKTERISTIK FLOK No Parameter Hasil Analisis Lumpur (%) Al 2 (SO 4 ) 3 PAC FeCl3 1 SiO2 36,3 34,8 22,9 2 Al2O3 17 20 9,2 3 Fe2O3 32,6 31,5 60,37 4 CaO 9,97 8,3 4,34 5 TiO2 1,74 1,6 0,94 6 K2O 0,66 0,7 0,42 KANDUNGAN PALING BESAR Sumber : Laboratorium Studi Energi dan Rekayasa ITS, 2011
RESIRKULASI FLOK WARNA TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) KEKERUHAN PARAMETER ph TOTAL DISSOLVED SOLID (TDS)
PARAMETER KEKERUHAN Kekeruhan Akhir (NTU) Resirkulasi Flok
PARAMETER WARNA Warna Akhir (PtCo) Resirkulasi Flok
Total Suspended Solid (TSS) TSS Akhir (mg/l) Resirkulasi Flok
Total Dissolved Solid (TDS)
ph
PARAMETER Dosis Optimu m Flok (%) Kekeruhan Efisiensi Removal (%) Sebelum Resirkulas i Sesudah Resirkulasi Warna Efisiensi Removal (%) Sebelum Resirkulasi Sesudah Resirkulas i TSS Efisiensi Removal (%) Sebelum Resirkulas i Sesudah Resirkulasi Al 2 (SO 4 ) 3 50 85,03 93,42 85,69 90,82 79,65 87,04 PAC 20 95,13 97,66 94,17 96,12 89,29 92,86 FeCl3 10 87,53 92,41 87,61 92,92 78,13 87,5
KESIMPULAN 1 Prosentase volume flok tiap koagulan yang diresirkulasi untuk memperoleh efisiensi terbesar yakni : Koagulan Aluminium Sulphate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 50% dan dosis optimum koagulan yang diberikan adalah 40 mg/l. Koagulan PAC dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 20% dan dosis optimum koagulan yang diberikan adalah 35 mg/l. Koagulan FeCl 3 dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 10% dan dosis optimum koagulan yang diberikan adalah 40 mg/l.
KESIMPULAN 2 Efisiensi penyisihan parameter dari proses koagulasiflokulasi-sedimentasi skala laboratorium (jar test) Kali Pelayaran setelah dilakukan proses resirkulasi flok yakni: Pada koagulan Aluminium Sulphate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) terjadi peningkatan efisiensi removal kekeruhan dari 85,03% menjadi 93,42%, warna dari 85,69% menjadi 90,82% dan TSS dari 79,65% menjadi 87,04% dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 50%. Pada koagulan PAC terjadi peningkatan efisiensi removal kekeruhan dari 95,13% menjadi 97,66%, warna dari 94,17% menjadi 96,12% dan TSS dari 89,29% menjadi 92,86% dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 20%. Pada koagulan FeCl 3 terjadi peningkatan efisiensi removal kekeruhan dari 87,53% menjadi 93,41%, warna dari 87,61% menjadi 92,92% dan TSS dari 78,13% menjadi 87,50% dengan prosentase resirkulasi flok sebesar 10%.
SARAN 1 2 3 Penelitian lebih lanjut diharapkan dilakukan penetapan dosis optimum setelah penambahan prosentase flok optimum agar dapat diketahui penghematan biaya terhadap dosis koagulan. Penelitian lebih lanjut diharapkan dilakukan penerapan proses resirkulasi secara sistem kontinyu agar dapat dilakukan perbandingan hasil secara batch dan kontinyu. Perlu dilakukan analisis kadar sisa aluminium, besi, zeta potensial dan Natural Organik Matter (NOM) pada air yang telah mengalami pengolahan untuk mengetahui lebih detail akibat pengaruh resirkulasi flok.
LOGO