PEMANFAATAN LUMPUR ENDAPAN UNTUK MENURUNKAN KEKERUHAN DENGAN SISTEM BATCH HALIFRIAN NURMANSAH 3307100042
Latar Belakang
Rumusan Masalah dan Tujuan Rumusan Masalah
Tujuan
Berapa besar dosis optimum koagulan yang dimanfaatkan untuk resirkulasi?
Menentukan dosis optimum koagulan yang harus dimanfaatkan resirkulasi.
Berapa efisiensi removal parameter koagulan yang dicapai dengan menambahkan flok dari dosis optimum?
Menentukan efisiensi removal parameter koagulan yang dicapai dengan menambahkan flok dari dosis optimum.
Ruang Lingkup • Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium Teknik Lingkungan ITS. • Metode yang digunakan adalah metode jartest • Data sekunder yaitu karakteristik kekeruhan PDAM Ngagel II. • Koagulan yang digunakan Alumunium Sulfate. • Variasi yang digunakan pada penelitian ini: • Variasi dosis koagulan 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, dan 80 mg/l (untuk menentukan dosis optimum). • Variasi prosentase dosis flok: 20%, 40%, 60%, dan 80% • Sampel yang digunakan adalah sampel buatan dengan bentonit • Parameter yang akan diuji adalah kekeruhan dan pH.
Tinjauan Pustaka Resirkulasi Flok
Koagulasi dan Flokulasi
Faktor yang mempengaru hi koagulasi dan flokulasi
Jartest
Bentonit
Tinjauan Pustaka Koagulasi dan Flokulasi • Menurut Gurses (2003) Koagulasi dan flokulasi merupakan suatu proses penambahan senyawa kimia yang bertujuan untuk membentuk flok yang ditambahkan kedalam air atau limbah untuk menggabungkan partikel yang sulit mengendap dengan partikel lainnya sehingga memilki kecepatan mengendap yang lebih cepat. Jartest • Jartest merupakan metode standar yang dilakukan untuk menguji proses koagulasi dan flokulasi (Gozan dkk, 2006; Kemmer, 2002).
Bentonit • Bentonit termasuk mineral clay golongan smektit dioktahedral yang mengandung sekitar 80% monmorilonit dan sisanya antara lain kaolit, illit, feldspar, gipsum, abu vulkanik, kalsium karbonat, pasir kuarsa, dan mineral lainnya (Günister et al., 2004).
Cont… Faktor yang mempengaruhi koagulasi flokulasi • Karakteristik Partikel, suhu, warna, kekeruhan, pH, gradien kecepatan, jenis koagulan dan flokulan, waktu detensi, dan turbulensi.
Resirkulasi Flok • Resirkulasi flok merupakan proses pengembalian lumpur yang bersifat kimiawi kedalam bak koagulasi atau bak flokulasi yang tekadang dibutuhkan untuk menambah kekeruhan agar proses koagulasi menjadi lebih efektif.
Langkah Kerja
Ide Penelitian
Studi Literatur
Persiapan alat dan bahan
Persiapan Alat: 1. Jar test 2. Botol Sampel 3. pH meter 4. Turbidimeter 5. Spektrofotometer 6. Stopwacth
Persiapan Bahan: 1. Sampel dari air keran dengan kekeruhan buatan 2. Bahan Kimia: - Alumunium Sulfat - Bentonit
Pembuatan kekeruhan buatan
A
A
Penentuan Dosis Optimum 1. Jar test I : - Proses koagulasi : 200 rpm selama 1 menit - Proses Flokulasi : 40 rpm selama 15 menit - Proses pengendapan : selama 30 menit 2. Jenis koagulan :Aluminium Sulfat 3. Variasi kekeruhan buatan : 40, 60, dan 80 NTU 3. Variasi dosis koagulan : 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, dan 80 mg/l.
Analisa Laboratorium 1. Analisis kekeruhan 2. Analisis pH
Pemanfaatan Flok Dari Dosis Optimum Variasi dosis flok = - Aluminium Sulfat : 20 %, 40%, 60%, dan 80%
Jar test dengan Dosis Optimum Dengan Variasi Flok Analisa Laboratorium
Analisis dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
JARTEST I Penentuan Dosis Optimum
Dosis Optimum
Air dan Flok Dipisahkan
Kekeruhan Buatan 40 NTU
Air
10 mg/l alum 20 mg/l alum 30 mg/l alum 40 mg/l alum 50 mg/l alum 60 mg/l alum 70 mg/l alum 80 mg/l alum JARTEST II Dosis Optimum
Flok dari dosis optimum
Flok
Flok basah
20%
40%
60%
80%
Penentuan Dosis Optimum Hasil: Sampel Buatan Alum (mg/L) 10 20 30 40 50 60 70 80
Kekeruhan 40 Kekeruhan (NTU) 6,5 2,5 2 2,5 5,5 10 7 11,5
Dosis optimum pada kekeruhan 40 NTU adalah 30 mg/l
Kekeruhan (NTU) 14
12
Kekeruhan (NTU)
10
8
6
Kekeruhan (NTU)
4
2
0 0
10
20
30
40
50
Dosis Alum (mg/l)
60
70
80
90
Penentuan Dosis Optimum Hasil: Sampel buatan Alum (mg/l) 10 20 30 40 50 60 70 80
Kekeruhan 60 Kekeruhan (NTU) 9 3,5 2 4,5 6 3 3,5 5
Dosis optimum pada kekeruhan 60 NTU adalah 30 mg/l
Kekeruhan (NTU) 10 9 8
Kekeruhan (NTU)
7 6 5 Kekeruhan (NTU)
4 3 2 1 0 0
10
20
30
40
50
Dosis Alum (mg/l)
60
70
80
90
Penentuan Dosis Optimum Hasil: Sampel Kekeruhan Buatan 80 Alum (mg/L) Kekeruhan (NTU) 10 6,5 20 2 30 1,5 40 3,5 50 2,5 60 5 70 4 80 3,5 Dosis optimum pada kekeruhan 80 NTU adalah 30 mg/l
Kekeruhan (NTU) 7
6
Kekeruhan (NTU)
5
4
3
Kekeruhan (NTU)
2
1
0 0
10
20
30
40
50
Dosis Alum (mg/l)
60
70
80
90
Hasil:
Dosis Alum 10 20 30 40 50 60 70 80
40 NTU 8,42 8,39 8,38 8,37 8,37 8,35 8,33 8,31
pH Akhir 60 NTU 80 NTU 8,67 8,71 8,65 8,7 8,64 8,69 8,6 8,68 8,59 8,66 8,57 8,65 8,56 8,64 8,54 8,63
Grafik: Analisis pH 8,75 8,7 8,65 8,6 pH Akhir
8,55 8,5
40 NTU
8,45
60 NTU 80 NTU
8,4 8,35 8,3 8,25 0
10
20
30
40
50
Dosis Alum (mg/l)
60
70
80
90
Kekeruhan 40 NTU (Dari hasil dosis optimum 30 mg/l) Hasil:
Resirkulasi Kekeruhan 20% 40% 60% 80%
pH
2,5 2,0 1,0 2,0
8,36 8,33 8,3 8,29
Penurunan kekeruhan yang paling baik terjadi di prosentase volume resirkulasi 60 % yaitu sebesar 1 NTU
Kekeruhan
40 NTU
Resirkulasi Kekeruhan 2,5 2,0 1,5 1,0
Resirkulasi Kekeruhan
0,5 0,0 0%
20%
40%
60%
80%
Resirkulasi pH
100%
Prosentase Dosis Flok
pH
Kekeruhan (NTU)
3,0
8,37 8,36 8,35 8,34 8,33 8,32 8,31 8,3 8,29 8,28
Resirkulasi pH
0%
20%
40%
60%
80%
Prosentase Dosis Flok
100%
Kekeruhan 60 NTU (Dari hasil dosis optimum 30 mg/l) Hasil:
Resirkulasi Kekeruhan 20% 40% 60% 80%
pH
1,5 1,5 1,0 2,0
8,63 8,55 8,54 8,5
Penurunan kekeruhan yang paling baik terjadi di prosentase volume resirkulasi 60 % yaitu sebesar 1 NTU
Kekeruhan
60 NTU
Resirkulasi Kekeruhan 2,0 1,5 1,0
Resirkulasi Kekeruhan
0,5 0,0 0%
20%
40%
60%
80%
Resirkulasi pH
100%
Prosentase Dosis Flok
8,64 8,62 8,6 8,58 pH
Kekeruhan (NTU)
2,5
8,56 8,54
Resirkulasi pH
8,52 8,5 8,48 0%
20%
40%
60%
80%
Prosentase Dosis Flok
100%
Kekeruhan 80 NTU (Dari hasil dosis optimum 30 mg/l) Hasil:
Resirkulasi Kekeruhan 20% 40% 60% 80%
pH
2,0 1,5 1,0 3,0
8,65 8,64 8,63 8,54
Penurunan kekeruhan yang paling baik terjadi di prosentase volume resirkulasi 60 % yaitu sebesar 1 NTU
Kekeruhan
80 NTU
Resirkulasi Kekeruhan 3,0 2,5 2,0 1,5
Resirkulasi Kekeruhan
1,0 0,5 0,0 0%
20%
40%
60%
80%
Resirkulasi pH
100%
Prosentase Dosis Flok
8,66 8,64 8,62 pH
Kekeruhan (NTU)
3,5
8,6 8,58 Resirkulasi pH
8,56 8,54 8,52 0%
20%
40%
60%
80%
Prosentase Dosis Flok
100%
40 NTU Resirkulasi Flok
60 NTU
80 NTU
Kekeruhan Kekeruhan Kekeruhan % % akhir % Removal akhir akhir Removal Removal (NTU) (NTU) (NTU)
20%
2,5
93,75
1,5
97,50
2,0
97,50
40%
2,0
95
1,5
97,50
1,5
98,13
60%
1,0
97,5
1,0
98,33
1,0
98,75
80%
2,0
95
2,0
96,67
3,0
96,25
Analisis Kekeruhan Setelah Resirkulasi Flok 3,5 3,0
3,0
Kekeruhan Akhir (NTU)
2,5
2,5
2,0
2,0
1,5
1,5
2,0
2,0
1,5
2,0 40 NTU
1,5
60 NTU 80 NTU 1,0
1,0
1,0
1,0
0,5
0,0 20%
40%
60%
Prosentase Resirkulasi Flok
80%
Resirkulasi Flok
pH Akhir 40 NTU
60 NTU
80 NTU
20%
8,36
8,63
8,65
40%
8,33
8,55
8,64
60%
8,3
8,54
8,63
80%
8,29
8,5
8,54
Analisis pH Setelah Resirkulasi Flok 8,7 8,65 8,6
pH Akhir
8,55 8,5 40 NTU 8,45
60 NTU 80 NTU
8,4 8,35 8,3 8,25 0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Prosentase Resirkulasi Flok
70%
80%
90%
-
Kesimpulan Dosis Optimum koagulan alumunium sulfat (Al2(SO4)3) pada masing-masing variasi kekeruhan adalah: Pada kekeruhan 40 NTU, 60 NTU, dan 80 NTU dosis optimum pembubuhan alumunium sulfat adalah sama yaitu 30 mg/l/. Prosentase volume flok tiap koagulan yang diresirkulasi dengan dosis optimum koagulan yang sudah di dapat untuk memperoleh efisiensi terbesar pada masing-masing variasi kekeruhan buatan adalah 60 % yaitu dengan rentang efisiensi removal 97,5% sampai dengan 98,75%.
Saran Penelitian lebih lanjut diharapkan dapat menggunakan jenis koagulan lainnya, misalnya koagulan dari garamgaram besi, polimer alumunium, dan sebagainya. Penelitian lebih lanjut diharapkan dapat dilakukan pemanfaatan terhadap lumpur kering dari PDAM sehingga dapat mengurangi pembuangan lumpur ke badan air dan meningkatkan nilai ekonomi limbah lumpur.
TERIMA KASIH
