Upload
dotram
View
233
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LOGO
Studi Penggunaan Ferrolite sebagai CampuranMedia Filter untuk Penurunan Fe dan Mn Pada
Air Sumur
Sidang Lisan Tugas Akhir Jurusan Teknik Lingungan
Senin, 9 Juli 2012
I Made Indra Maha Putra3308100041
Pembimbing :
Alfan Purnomo, S.T.,M.T.
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Contents
Pendahuluan1
Tinjauan Pustaka2
3 Metodologi Penelitian
Analisa dan Pembahasan4
Kesimpulan dan Saran5
LOGO
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Upayapemenuhankebutuhan air
Keberadaanzat besi danmangan didalam air.
Akibatkandungan Besi (Fe) dan Mangan (Mn)
PenggunaanFerrolitesebagai upayapenurunankadar (Fe) dan(Mn)
Latar Belakang
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Rumusan Masalah
Bagaimana efektifitas penurunan warna,besidan manganmenggunakan media ferrolite dengancampuran media filter karbon aktif danmangan zeolite?
Permasalahan
Bagaimana cara menentukan komposisi yang terbaik diantara variabel dalam penurunan warna,besi danmangan?
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Tujuan
Menganalisis efektifitas penurunan warna,besi dan mangan
menggunakan mediaferrolite dengan
campuran media filter karbon aktifdan mangan zeolite.
Menentukan komposisiyang terbaik diantara
variabel dalam penurunanwarna,besi dan mangan.
Tujuan Penelitian
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Sebagai alternatif pengolahan air sumuruntuk skala rumah tangga bagi tempat ataudaerah yang mempunyai kadar besi (Fe) danmangan (Mn) yang tinggi.
Manfaat Penelitian
LOGO
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Air sumur atau air tanah adalah air yang bergerak dalam tanah yang terdapatdi dalam ruang-ruang antara butir-butir tanah yang membentuk dan di dalamretak-retak dari batuan yang dimana dulu disebut air lapisan dan yang kinidisebut air celah (fissure water).
Air tanah mengalami kontak dengan berbagai macam material yang terdapat didalam bumi. Sehingga pada umumnya air tanah mengandung kation dan anionterlarut dan beberapa senyawa anorganik seperti silika (SiO2)(Fetter, 1999)
Karakteristik air dipengaruhi oleh faktor –faktor manusia, sehingga kualitas airsangat beragam dari satu tempat ke tempat lain.
Karbon aktif merupakan zat karbon yang berwarna hitam dan mempunyaiporositas yang tinggi. Diameter partikel molekul karbon aktif antara 1,5 – 1,7mm dan luas permukaan spesifiknya antara 500 – 1500 m2 per gram,mempunyai daya adsopsi yang besar. Karbon aktif dapat dibedakan daribentuk ukuran partikelnya yaitu karbon aktif bubuk dan karbon aktif butiran( Nusa, 2007)
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Mangan zeolite adalah zeolit alami (green sand) atau zeolit sintetis yangpermukaannya dilapisi oleh mangan oksida tinggi yang secara umum rumusmolekulnya adalah K2Z.MnO.Mn2O7. Mangan zeolit berfungsi sebagai katalisdan pada waktu yang bersamaan dapat mengoksidasi besi atau mangan yanglarut dalam air
Ferrolite adalah media filter yang digunakan untukmenurunkan/menghilangkan kandungan zat besi dan mangan yang terlalutinggi dalam air. Ferrolite memiliki kapasitas yang tinggi sebagai penyerap.Hal ini disebabkan karena ferrolite dapat memisahkan molekul-molekulberdasarkan urutan dan konfigurasi dari molekul
Karbon aktif dan mangan zeolit merupakan media pengolahan air minum yangmemiliki harga terjangkau dan meiliki kemampuan adsorpsi yang tinggi karenabentuk formasi dari karbon aktif dan mangan zeolite itu sendiri. (Payne danAbdel-Fattah, 2005)
LOGO
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Sampel air sumur daerah Kertajaya Penampung air sumur yang berupa bak dan penampung air
hasil olahan campuran media filter yang berupa tandonyang lebih kecil
Reaktor FilterBahan : kacaDimensi : panjang = 20 cm
lebar = 15 cmtinggimedia = 40 cmtinggi reaktor = 65 cm
Media: campuran ferrolite dengan karbon aktif dan manganzeolite dengan gravel sebagai media penyangga
Pipa PVC, valve dan kranPipa PVC digunakan sebagai penyalur air sumur ke dalamreaktor filter. Valve digunakan untuk mengatur debit yangmasuk dalam reaktor filter. Kran digunakan sebagai outletair hasil olahan filter.
Persiapan Alat dan Bahan
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Gambar Reaktor
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Persiapan rancangan penelitian terdiri dari :Parameter penelitian adalah parameter fisik dan kimia ( warna, besi, mangan)
Variabel penelitian adalah :a. Jenis media filter.1.Campuran antara karbon aktif dengan ferrolite.2.Campuran antara mangan zeolite dengan ferrolite.b. Komposisi media filter dan ferrolite
Dalam penelitian ini akan digunakan 4 perbandinganberdasarkan volume dari reaktor, yaitu:Media mangan zeolite:media ferrolite=90:10Media mangan zeolite:media ferrolite=75:25Media mangan zeolite:media ferrolite=50:50Media mangan zeolite:media ferrolite=100:0Begitu juga perbandingan yang dilakukan pada media karbonaktif, yaitu:Media karbon aktif:media ferrolite=90:10Media karbon aktif:media ferrolite=75:25Media karbon aktif:media ferrolite=50:50Media karbon aktif:media ferrolite=100:0
Persiapan Rancangan Penelitian
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Perencanaan dan PembuatanReaktor
•Debit yang digunakan adalah 150 liter/hari• Angka pori mangan zeolite adalah 0,7•Head loss media mangan zeolite adalah 0,01 cm• Angka pori karbon aktif adalah 0,76•Head loss media karbon aktif adalah 6,47 x 10-3
cm•Angka pori ferrolite adalah 0,75•Head loss media ferrolite adalah 7,2x10-3 cm
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Pengukuran parameter dilakukan setiap60 menit sekali selama 5 jam dalam sehariyang kemudian dianalisa di laboratorium.
Pelaksanaan Penelitian
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
GAMBAR PROSES ANALISA ANGKA PORI, AYAKAN DAN PROSES AKTIVASI
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
GAMBAR RANGKAIAN REAKTOR
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
GAMBAR PROSES RUNNING
LOGO
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Hasil Penelitian Pendahuluan
Hasil dari penelitian pendahuluanyang dilakukan, didapatkan bahwakadar besi (Fe) 3,06 mg/L, mangan(Mn) 1 mg/L, dan warna 87 Pt-Co pada air sumur daerah Kertajaya
Company Logo
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Hasil analisa mangan zeolite dengancampuran mangan zeolite danferrolite untuk meremoval Fe
Company Logo
•Reaktor 1 ( Mangan Zeolite total) breaktrough terjadipada hari ke 10 jam ke 4 dengan efisiensi 92,15 %•Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktrough terjadipada hari ke 13 jam ke 1 dengan efisiensi 90,14%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 5 dengan efsiensi 90,82%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi 92,86%
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
•Reaktor 1 ( Karbon aktif total) breaktroughterjadi pada hari ke 11 jam ke 4 dengan efisiensi73,04 %•Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 1 dengan efisiensi73,11%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktroughterjadi pada hari ke 11 jam ke 4 dengan efsiensi72,70%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi73,47%
Hasil analisa karbon aktif dengancampuran karbon aktif dan ferrolite
untuk meremoval Fe
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Hasil analisa mangan zeolitedengan campuran mangan zeolitedan ferrolite untuk meremoval Mn
•Reaktor 1 ( Mangan Zeolite total) breaktrough terjadipada hari ke 10 jam ke 4 dengan efisiensi 94,52% •Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 5 dengan efisiensi 90,14%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 5 dengan efsiensi 85,92%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktrough terjadipada hari ke 11 jam ke 3 dengan efisiensi 95,67%
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Hasil analisa karbon aktif dengancampuran karbon aktif dan
ferrolite untuk meremoval Mn•Reaktor 1 ( Karbon aktif total) breaktroughterjadi pada hari ke 9 jam ke 4 dengan efisiensi84% •Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktroughterjadi pada hari ke 9 jam ke 4 dengan efisiensi84%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktroughterjadi pada hari ke 9 jam ke 2 dengan efsiensi82,67%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktroughterjadi pada hari ke 10 jam ke 1 dengan efisiensi87,67%
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Hasil analisa mangan zeolite dengancampuran mangan zeolite dan
ferrolite untuk meremoval warna•Reaktor 1 ( mangan zeolite total) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi78,85 %•Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi78,85%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 3 dengan efsiensi78,49%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktroughterjadi pada hari ke 12 jam ke 3 dengan efisiensi79,57%
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Perbandingan grafik karbon aktifdengan campuran karbon aktif danferrolite untuk meremoval warna
•Reaktor 1 ( karbon aktif total) breaktrough terjadipada hari ke 11 jam ke 4 dengan efisiensi 79%•Reaktor 2 (perbandingan 90:10) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi 81,72%•Reaktor 3 (perbandingan 75:25) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 4 dengan efsiensi 82,08%•Reaktor 4 (perbandingan 50:50) breaktrough terjadipada hari ke 12 jam ke 4 dengan efisiensi 82,44%
ww
w.t
hem
egal
lery
.comMATRIKS PENELITIAN
Company Logo
parameter
campuran mangan zeolit dan ferrolite campuran karbon aktif dan ferrolite
100:00 90:10 75:25 50:50 100:00 90:10 75:25 50:50
besi(Fe) % 92,15 % 91,50% 90,82% 92,86% 73,04% 73,13% 72,70% 73,47%
mangan(Mn)% 94,52% 90,14% 85,92% 95,67% 84% 85,33% 82,67% 87,67%
warna% 78,85% 78,85% 78,49% 79,93% 79% 81,72% 82,08% 82,44%
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Company Logo
Dari keseluruhan penelitian yang dilakukan diperoleh databahwa semakin lama dioperasikan, maka data hasil yangdiperoleh semakin baik. Ini menunjukkan bahwa dalam ManganZeolit terjadi reaksi mangan oksida tinggi. Pada prinsipnyapermukaan zeolite terjadi gaya tarik menarik antara Fe maupunMn dengan butiran zeolite. Pada zeolite terdapat rongga, jadipada awal running memang belum maksimal efisiensiremovalnya, namun lama kelamaan semakin maksimalremovalnya karena hampir semua rongga permukaan sudah terisidengan Fe maupun Mn. Media Mangan Zeolite dapat jenuhkarena permukaannya sudah ketutup semua dengan Fe.Sedangkan pada Karbon Aktif dan Ferrolite jika dialiri air sampelsecara terus menerus atau continyu, maka efektifitas adsorpsinyasemakin tinggi. Karena semakin efektif adsorpsinya makasemakin tinggi angka removalnya.
LOGO
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Kesimpulan
1. Efisiensi removal konsentrasi besi (Fe), mangan (Mn), dan warna dalam air sumur dengan masing – masing menggunakan filter karbon aktif, filter mangan zeolit, campuran filter karbon aktif dengan ferrolite dan campuranmangan zeolit dengan ferrolite adalah sebagai berikut: - Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan Warna4 yang terjadi pada filter
media karbon aktif yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai73,04%, Mn 84%, dan warna 79%. - Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan Warna yang terjadi pada filter media
mangan zeolit yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai 92,15%, Mn 94,52%, dan warna 78,85 %. - Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan Warna yang terjadi pada campuran
filter media karbon aktif dan media ferrolite terjadi pada perbandingan50:50 yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai 73,47%, 87,67Mn %, dan warna 82,44%. - Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan Warna yang terjadi pada campuran
filter media mangan zeolite dan media ferrolite terjadi pada perbandingan50:50 yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai 92,86%, 95,67Mn %, dan warna 79,93%.
2. Dari hasil penelitian yang dilakukan didapatkan hasil komposisi yang terbaik diantara variabel di dalam penurunan besi(Fe), mangan(Mn), danwarna adalah campuran antara mangan zeolite dan ferrolite denganperbandingan 50:50
Company Logo
ww
w.t
hem
egal
lery
.com
Saran
1. Untuk sumur yang memiliki permasalahan besi, mangan dan warna dapatmenggunakan campuran media mangan zeolit dan ferrolite.
2. Penelitian perlu dilanjutkan dengan menggunakan seri filter denganketebalan atau ketinggian dan diameter media yang lain yang belumdilaksanakan dalam penelitian untuk penurunan konsentrasi Fe, Mn, danWarna dalam air sumur.
3. Penelitian ini hanya berlaku untuk kriteria sesuai batasan ruang lingkup.
Company Logo
LOGO