TERMODINAMIKA

TERAPAN TERMODINAMIKA PADA AERATOR

Dosen Pembimbing :

M.S ALIM, M.T

Disusun Oleh :

KELOMPOK

M.RIZKI WIGUNA HIE108015

QANITA ULFAH HIE108048

RISMAWIDHA M. HIE108071

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2009

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat

dan karunia-Nya makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Shalawat

dan salam tak lupa penulis haturkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad

Saw. beserta keluarga, sahabat, para aulia, serta para pengikut Beliau yang

senantiasa istiqomah di jalan-Nya hingga hari kiamat.

Terwujudnya makalah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak.

Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada M.S Alim, MT selaku dosen pengajar pada mata kuliah

Termodinamika, dan teman-teman yang telah memberikan bantuan, baik berupa

masukan, saran, maupun nasihat kepada penulis selama proses penulisan makalah

ini.

Penulisan makalah ini telah diupayakan agar tersaji dengan sempurna,

namun tentu saja masih terdapat banyak kekurangan karena keterbatasan

pengetahuan dan pengalaman yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis

mengharapkan saran dan kritik untuk dijadikan masukan demi penyempurnaan

makalah ini.

Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Amin.

Banjarbaru, Mei 2010

Kelompok 16,

2

DAFTAR ISI

Kata Pengangtar…………………………………………………………..........

Daftar Isi……..…………………………………………………...……………

BAB I Pendahuluan …………………………………………………………...

1.1 Latar Belakang…………………………………………...…...........

1.2 Tujuan………………………………………………………….......

1.3 Batasan Masalah………………….……..………………………....

1.4 Metode Penulisan……………………...…...……………………...

BAB II Pembahasan …………………………………………………………..

2.1 Hukum Termodinamika..………………………………...………...

2.1.1. Hukum termodinamika ke-0 ……………………………………

2.1.2 Hukum Termodinamika ke-1 ……………………………………

2.1.3 Hukum Termodinamika ke-2 ……………………………………

2.2 Perpindahan Panas…………………………………………..……..

2.3 Gas Ideal……………………………………………………...……

2.4 Prinsip Kerja Aerator …………………………………………….

2.4.1 Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Aerasi Kontak ..............

2.4.2 Blower …………………………………………………………...

BAB III Proses Produksi ……………………………………………………...

BAB III Kesimpulan …………………………………………………………..

Daftar Pustaka………………………………………………………………….

i

ii

1

1

2

2

2

3

3

3

3

3

4

6

7

9

11

13

15

16

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kegiatan pembangunan yang bertujuan meningkatkan

kesejahteraan hidup rakyat bertumpu pada pembangunan di bidang

industri. Pembangunan di bidang industri tersebut di satu pihak akan

menghasilkan barang yang bermanfaat bagi kesejahteraan hidup rakyat,

dan di lain pihak industri itu juga akan menghasilkan limbah. Diantara

lain limbah yang dihasilkan oleh kegiatan industri tersebut terdapat

limbah cair.

Air limbah yang dibuang langsung ke dalam lingkungan dapat

menimbulkan bahaya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia serta

makhluk hidup lainnya. Mengingat resiko tersebut, perlu diupayakan

agar setiap kegiatan industri dapat menghasilkan limbah seminimal

mungkin. Disamping itu diperlukan pengelolaan yang sesuai dengan

kebijakan yang tertuang dalam peraturan perundangan-undangan serta

peraturan pemerintah yang berkaitan dengan pengelolaan limbah industri.

Setiap industry diharapkan memiliki instalasi pengolahan air

limbah sendiri yang secara efektif dapat meminimalkan konsentrasi

bahan pencemar yang terkandung dalam air limbah yang dihasilkan.

Teknik pengolahan air limbah banyak ragamnya. Salah satu teknik yang

digunakan dalam pengolahan air limbah adalah proses lumpur aktif

dengan aerasi oksigen murni.

Sistem pengolahan air tersebut membutuhkan tangki atau kolam

aerasi. Seiring dengan semakin terbatasnya jumlah lahan, bentuk kolam

aerasi ini menjadi bermacam-macam menyesuaikan kondisi yang ada. Hal

ini menyulitkan perencana untuk mengetahui efektifitas kolam aerasi.

Prinsip aerasi adalah memberi kontak udara terhadap permukaan badan air.

4

Tujuan terpenting aerasi adalah oksigenasi (meningkatkan DO - dissolved

oxygen - dalam air). Makalah akan membahas hubungan hukum

termodinamika dan aerasi dan prinsip kerja aerator.

1.2. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini yaitu:

a. Mengetahui prinsip aerator secara umum

b. Mengetahui termodinamika pada aerator

1.3. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari penulisan makalah ini yakni,

membahas prinsip kerja aerator dan blower serta hubungannya dengan

termodinamika.

1.4. Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan dalam makalah ini adalah studi

literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dari literatur-literatur dan

jurnal penelitian yang bersangkutan dari internet.

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Hukum Termodinamika

2.1.1 Hukum Termodinamika ke-0

Hukum termodinamika ke-0 menyatakan “Jika dua buah sistem

berada dalam keadaan kesetimbangan termal dengan sistem ke-3, maka

kedua sistem itu berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain”. Jika

terdapat tiga buah benda A,B dan C maka TA = TC, TB = TC dan TA = TB.

Kesetimbangan termal terjadi jika dua benda yang berbeda suhu

diletakkan sedemikian rupa dan terjadi kontak sehingga kedua benda

tersebut memiliki suhu sama.

2.1.2 Hukum Termodinamika ke-1

Hukum termodinamika ke-1 berhubungan dengan cara suatu

system memperoleh energy dari lingkungan atau kehilangan energy ke

lingkungan. Hukum termodinamikan ke-1 “energy dalam suatu system

berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q

dan kerja W. sehingga ΔU = U2 - U1 = Q – W.

Energy dalam dalam system dapat berubah karena adanya kalor Q.

Kalor Q yang masuk dalam ke system mengubah energy dalam system

dari U1 menjadi U2 (U2 > U1) karena disebabkan adanya perubahan suhu

(T2 > T1). Sehingga ΔU = U2 - U1 = Q.

Energy dalam system dapat berubah karena adanya kerja W. Suatu

sitem yang melakukan kerja W tanpa ada aliran energy menyebabkan suhu

pada system berkurang (T2 < T1). Ini berarti energy dalam system juga

berkurang (U2 < U1). Sehingga ΔU = U2 - U1 = - W.

2.1.3 Hukum Termodinamika ke-2

Hukum termodinamika ke-2 “Kalor mengalir secara spontan dari

suatu benda/zat yang berada pada temperatur yang lebih tinggi ke suatu

6

benda/zat yang berada pada temperatur yang lebih rendah dan tidak dapat

mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”.

2.2. Perpindahan Panas

Kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang

suhunya rendah. Kalor dan usaha masing-masing adalah bentuk energi dan

harus ada suatu hubungan tertentu diantaranya, yang dinamakan

kesetaraan energi mekanik dan kalor. Kalor berpindah dari satu benda ke

benda lain melalui 3 cara :

1. Konduksi

Perpindahan kalor yang tidak disertai perpindahan zat pengantar.

Q     = kA ΔT/L

Keterangan :

L = panjang

A = Luas penampang

k = konduktivitas termal (jenis bahan)

ΔT = beda suhu

Q = kalor

Makin besar nilai k suatu benda, makin mudah zat itu

menghantar kalor.

Bahan konduktor mempunyai nilai k besar, sedangkan bahan

isolator mempunyai nilai k kecil.

2.     Konveksi

Perpindahan kalor yang disertai perpindahan partikel-partikel zat.

Ada 2 jenis konveksi :

a.   Konveksi alami

Pengerakan atau aliran energi kalor terjadi akibat perbedaan

massa jenis

b.  Konveksi paksa

Aliran panas dipaksa dialirkan ke tempat yang dituju dengan

bantuan alat tertentu

7

Q = hA ΔT

Keterangan :

Q= kalor

A= Luas Penampang yang bersentuhan

ΔT= suhu antara benda denagn fluida

3. Radiasi

Perpindahan energi kalor dalam bentuk gelombang

elektromagnetik. Permukaan hitam dan kusam adalah penyerap dan

pemancar radiasi yang baik, sedangkan permukaan putih dan

mengilap adalah penyerap dan pemancar radiasi yang buruk.

Menurut Stefan dinyatakan sebagai berikut. ”Energi total yang

dipancarkan oleh suatu permukaan hitam sempurna dalam bentuk

radiasi kalor tiap satuan waktu, tiap satuan luas permukaan

sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu.” P

Permukaan Hitam sempurna :

Q   = e o AT4

o    = konstanta Stefan-Boltzman

           (5,67 x 10 pankat -8 W/m2K4)

Permukaan dengan emisivitas e (0 lebih kecil sama dengan e lebih

kecil sama dengan 1)

untuk benda penyerap sempurna(penyerap paling buruk)

nilai e = 0, sedangkan benda penyerap sempurna sekaligus

pemancar sempurna, yaitu benda hitam sempurna nilai

e = 1.

emisivitas manusia kurang lebih 0,98.

emisivitas benda (e) menyatakan suatu ukuran seberapa

besar pemancaran radiasi kalor suatu benda dibandingkan

dengan benda hitam sempurna dan besarnya bergantung

pada sifat permukaan benda.

Proses transfer kalor ini berlangsung melalui suatu medium yaitu

udara. Misalnya untuk menurunkan suhu udara suatu ruang maka udara

8

yang bersuhu lebih dingin disalurkan ke dalam ruang tersebut. Dalam hal

aerator, pertukaran kalor terjadi antara gelembung-gelembung udara

dengan fluida. Terjadi efek pencampuran dan pengadukan yang cukup agar

seluruh bagian fluida terkena kontak dengan udara yang dihembuskan

blower melalui diffuser . Gelembung udara terjadi akibat adanya aliran

turbulen yang dihasilkan alat mekanis kemudian diabsorbsi oleh cairan

dengan jumlah kecepatan tertentu. Di dalam inti turbulen energi kalor

dipindahkan dengan sangat cepat dari satu tempat ke tempat yang lain

berdasarkan Frenzied eddy activity (kegiatan pusaran yang acak). Ketika

dekat permukaan dinding pusaran yang acak menjadi diabaikan.

Hubungan Tekanan dan Suhu Gas, merupakan fenomena yang

sangat menarik seperti yang dinyatakan dalam Hukum Charles. Bahwa

Tekanan dan suhu gas mempunyai hubungan positif artinya bila suhu gas

naik maka tekanannya juga naik demikian pula sebaliknya. Tetapi pada

suhu 455° fahrenheit di bawah nol, hubungan itu tidak berlaku lagi. Oleh

karena itu suhu sebesar -455°F, disebut sebagai titik nol absolut untuk

skala Fahrenheit. Hal ini dilakukan agar tidak bertentangan dengan hukum

konservasi energi yang menyatakan bahwa suatu materi tidak dapat dibuat

atau dilenyapkan. Bila ditransfer ke skala Celcius maka titik nol absolut

menjadi -273°C.

2.3. Gas Ideal

“Tekanan total gas campuran adalah jumlah tekanan yang ditimbulkan

oleh setiap gas.”

Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas

ideal itu sendiri yaitu dengan pendekatan tekanan sedang, tetapi menjadi

semakin cermat jika tekanan diturunkan.

Pada sisem (gas) dapat terjadi beberapa proses:

a. Proses Adiabatik

Suatu proses yang terjadi sedemikian rupa sehingga tidak ada proses

masuk atau keluarnya kalor tersebut disebut proses adiabatik. Proses ini

9

dapat dilakuakn dengan cara membalut system dengan lapisan tebal bahan

isolasi panas ataupun dengan melakukan proses secara cepat.

b. Proses Isokhorik

Jika suatu zat mengalami proses dimana volumenya tidak berubah disebut

proses isokhorik.

c. Proses Isotermik

Proses isotermik terjadi pada suhu konstan. Agar suhu suatu system tetap

konstan, perubahan pada koordinat-koordinat lainnya harus berlangsung

perlahan-lahan dan harus ada perpindahan panas.

d. Proses Isobarik

Proses yang berlangsung pada tekanan konstan.

2.4. Prinsip Kerja Aerator

Aerator merupakan alat untuk mempercepat transfer udara ke

dalam air dengan mempercepat proses diffusi. Aerator juga digunakan

untuk mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut dalam air sehingga

dalam pengolahan limbah cair mikroorganisme aerob dapat bekerja

menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah. Pada aerator udara

diinjeksikan kedalam air oleh nosel atau diffuser karena adanya perbedaan

temperatur udara dengan air maka terjadi pertukaran panas antara udara

dengan air. Aerator menyerap tiga perempat bagian dari seluruh kebutuhan

energy

Efektifitas proses aerasi sebagai salah satu cara untuk mengurangi

atau menghilangkan bahan-bahan pencemar dalam air sampai batas yang

disyaratkan, ditentukan oleh sebaran udara dalam tangki aerasi atau kolam

aerasi. Jika sebaran udara dapat diketahui maka efektifitas proses akan

dapat diperkirakan. Sebaran udara dalam air ini ditentukan oleh

mekanisme apungan udara dan pencampuran oleh aliran turbulen air dalam

kolam aerator.

Hammer (1986) menyatakan cara penambahan oksigen terlarut

dalam air dapat terjadi akibat adanya proses aliran permukaan, proses

10

fotosintesis dan perlakuan mekanis dari alat diffusi untuk menghasilkan

gelembung udara. Menurut Treybal (1985) adanya gelembung udara

terjadi akibat adanya aliran turbulen yang dihasilkan alat mekanis

kemudian diabsorbsi oleh cairan dengan jumlah kecepatan tertentu

(Mizwar dkk, 1997).

Hammer (1986) memberikan penjelasan lebih lanjut tentang

penambahan oksigen kedalam air , bahwa laju perpindahan oksigen dari

gelembung udara ke larutan tergantung pada peralatan yang digunakan dan

sifat cairan. Adapun hubungan antara laju perpindahan massa oksigen

dengan laju perpindahan massa dan perubahan konsentrasi oksigen dalam

air dinyatakan dengan persamaan :

R=K(β.Cs-Ct)

R = laju perpindahan oksigen dari udara ke air (mg/liter.jam)

K = koefisien perpindahan massa yang tergantung pada alat dan sifat

air (perjam)

Β = koefisien kejenuhan oksigen pada air

Cs = konsentrasi kelarutan oksigen pada saat jenuhdalam air murni

(mg/liter)

Ct = konsentrasi oksigen dalam air

Semakin tinggi tekanan yang keluar pada compressor maka

semakin banyak butiran gelembung udara yang dihasilkan dan dengan

tekanan yang tinggi dapat mempercepat produksi gelembung udara

sehingga berpengaruh pada penambahan nilai oksigen terlarut dalam air

yang pada akhirnya berpengaruh pada koefisien perpindahan massa

oksigen kedalam air.

Chumby (1987) menjelaskan bahwa meningkatkan performansi

pada peralatan aerator ini dapat dilakukan dengan cara memperkecil

gelembung-gelembung udara yang keluar dari nosel. Ukuran gelembung

yang dihasilkan nosel lebih kecil namun mempunyai frekuensi yang lebih

banyak sehingga memperluas kontak gelembung udara dengan air.

Sedangkan disisi lain akan mempercepat proses difusi dari gelembung

udara ke air (Mizwar dkk,1997).

11

Hammer (1986) lebih jauh menjelaskan bahwa koefisien laju

perpindahan massa oksigen dalam air tergantung sifat air limbah juga

dipengaruhi oleh macam alat diffusi dalam hal ini adalah aerator dan

kedalaman cairan/air (Mizwar dkk,1997). Sifat air limbah yang

berpengaruh berupa rapat massa air, tegangan permukaan air dan

viskositas air. Selain itu, viskositas udara dan percepatan grafitasi juga

turut mempengaruhi koefisien laju perpindahan massa oksigen dalam air.

Gambar 1. Aerator Putaran Rendah

Gambar 2. Aerator Putaran Tinggi

2.4.1. Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Aerasi Kontak

           Proses pengolahan air limbah dengan aerasi ini merupakan

pengembangan dari proses lumpur aktif dan proses biofilter. Pengolahan

air limbah dengan proses aerasi kontak ini terdiri dari dua bagian yakni

pengolahan primer dan pengolahan sekunder.12

Pengolahan Primer

           Pada pengolahan primer ini, air limbah dialirkan melalui saringan

kasar (bar screen) untuk menyaring sampah yang berukuran besar seperti

sampah daun, kertas, plastik dll. Setelah melalui screen air limbah

dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur,

pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga

berfungasi sebagai bak pengontrol aliran.

Pengolahan sekunder

           Proses pengolahan sekunder ini terdiri dari bak kontaktor anaerob

(anoxic) dan bak kontaktor aerob. Air limpasan dari bak pengendap awal

dipompa dan dialirkan ke bak penenang, kemudian dari bak penenang air

limbah mengalir ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari bawah

ke atas (Up Flow). Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan

media dari bahan plastik atau kerikil/batu split. Jumlah bak kontaktor

anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah

air baku yang akan diolah. Air limpasan dari bak kontaktor anaerob

dialirkan ke bak aerasi. Di dalam bak aerasi ini diisi dengan media dari

bahan pasltik (polyethylene), batu apung atau bahan serat, sambil diaerasi

atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan

menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan

menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan

kontak dengan mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang

menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat

meningkatkan efisiensi penguraian zat organik. Proses ini sering di

namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).

Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak

ini lumpur aktif yang mengandung massa mikro-organisme diendapkan

dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi

lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi.

Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa 13

khlor untuk membunuh micro-organisme patogen. Air olahan, yakni air

yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai

atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut

selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), cara ini dapat

menurunkan konsentrasi nutrient (nitrogen) yang ada dalam air limbah.

Dengan proses ini air limbah rumah sakit dengan konsentrasi BOD 250 -

300 mg/lt dapat di turunkan kadar BOD nya menjadi 20 -30 mg/lt. Surplus

lumpur dari bak pengendap awal maupun akhir ditampung ke dalam bak

pengering lumpur, sedangkan air resapannya ditampung kembali di bak

penampung air limbah.

Adapun keunggulan Proses Aerasi Kontak yaitu:

Pengelolaannya sangat mudah.

Biaya operasinya rendah.

Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, Lumpur yang dihasilkan

relatif sedikit.

Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor yang dapat menyebabkan

euthropikasi.

Suplai udara untuk aerasi relatif kecil.

Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup

besar.

2.4.2. Blower

Dalam proses aerasi blower digunakan sebagai alat untuk

menghembuskan udara ke dalam fluida. Blower merupakan salah sattu

varian dari Solder. Disebut blower karena proses penggunaannya

menggunakan udara. Blower dapat mencapai tekanan sampai 1,20 kg/cm2.

Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk sistim

vakum di industri.

Jenis-jenis Blower:

14

a. Blower sentrifugal

Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal daripada

fan. Impelernya digerakan oleh gir dan berputar 15.000 rpm. Pada blower

multi-tahap, udara dipercepat setiap melewati impeler. Pada blower tahap

tunggal, udara tidak mengalami banyak belokan, sehingga lebih efisien.

Blower sentrifugal beroperasi melawan tekanan 0,35 sampai 0,70

kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi. Satu

karakteristiknya adalah bahwa aliran udara cenderung turun secara drastis

begitu tekanan sistim meningkat, yang dapat merupakan kerugian pada

sistim pengangkutan bahan yang tergantung pada volum udara yang

mantap. Oleh karena itu, alat ini sering digunakan untuk penerapan sistim

yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.

b. Blower jenis positive-displacement

Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang

"menjebak" udara dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini

menyediakan volum udara yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya

bervariasi. Cocok digunakan untuk sistim yang cenderung terjadi

penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan yang cukup (biasanya

sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-bahan yang

menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan daripada blower

sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan dengan belt untuk

memfasilitasi perubahan kecepatan.

15

BAB III

PROSES PRODUKSI

Komponen utama :

1. Blower

2. Diffuser/nosel

3. Aerator

Diagram :

16

Generator

Aerator

Blower

Diffuser / nosel

Turbulensi

Gelembung udara

Degradasi zat olorganik oleh

mikroba

Zat organik turun

Generator digunakan untuk menggerakkan aerator. Pada proses aerasi

udara dihembuskan oleh blower melalui diffuser/nosel. Dari udara yang

dihembuskan melalui diffuser/nosel tersebut terbentuk aliran turbulen yang

mengakibatkan adanya gelembung-gelembung udara. Gelembung-gelembung

uadara ini berkontak dengan air limbah sehingga mikroorganisme yang terdapat

pada air limbah tersebut bekerja menguraikan bahan organik yang terdapat pada

air limbah tersebut.

Diffuser/nosel dipasang sedemikian rupa sehingga sehingga terjadi efek

pencampuran dan pengadukan yang cukup agar seluruh bagian air terkena kontak

dengan oksigen terlarut (DO) dan tidak terjadi pengendapan zat padat dalam bak

ini. Udara yang dihembuskan bertujuan untuk menstabilkan suhu dalam kolam

aerasi agar mikroorganisme dapat berkerja secara optimal. Terjadi pertukaran

kalor antara gelembung udara dengan air limbah. Menurut hukum termodinamika

ke-2 ” “Kalor mengalir secara spontan dari suatu benda/zat yang berada pada

temperatur yang lebih tinggi ke suatu benda/zat yang berada pada temperatur yang

lebih rendah dan tidak dapat mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”

dalam hal ini gelembung udara yang dihasilkan nosel diabsopsi oleh air limbah

sehingga kalor air turun. Disini terjadi perpindahan kalor secara konveksi.

Terjadi proses adiabatik, karena energi kalor diserap secara cepat.

Cepatnya penyerapan energi kalor disebabkan aliran turbulen. Proses absorpsi

yang dilakukan secara adiabatik menyebabkan suhu larutan naik dan akhirnya

menghentikan proses absorpsi tersebut. Untuk mengekalkan proses absorpsi

diberikan udara untuk mendinginkan air tersebut kemudian melepaskan kalor ini

ke udara bebas. Sesuai dengan hukum termodinamika ke-1 “energy dalam suatu

system berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q

dan kerja W”. Kalor menyebabkan perubahan energy dalam system karena adanya

perubahan suhu.

17

BAB IV

KESIMPULAN

Kesimpulan dari makalah ini adalah aerator merupakan alat untuk

mempercepat transfer udara ke dalam air dengan mempercepat proses diffusi.

Aerator juga digunakan untuk mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut

dalam air sehingga dalam pengolahan limbah cair mikroorganisme aerob dapat

bekerja menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah. Pada aerator

udara diinjeksikan kedalam air oleh nosel atau diffuser karena adanya perbedaan

temperatur udara dengan air maka terjadi pertukaran panas antara udara dengan

air. Hal ini sesuai dengan hukum termodinamika ke-1 dan ke-2.

Cara penambahan oksigen terlarut dalam air dapat terjadi akibat adanya

proses aliran turbulen, perlakuan mekanis dari alat diffusi untuk menghasilkan

gelembung udara. Gelembung udara terjadi akibat adanya aliran turbulen yang

dihasilkan alat mekanis kemudian diabsorbsi oleh cairan dengan jumlah kecepatan

tertentu.

Dalam proses aerasi, blower digunakan sebagai alat untuk

menghembuskan udara ke dalam fluida. Disebut blower karena proses

penggunaannya menggunakan udara. Blower dapat mencapai tekanan sampai 1,20

kg/cm2.

Aerasi berpengaruh dalam mendegradasi limbah cair. Dengan kombinasi

proses anaerob dan aerob kosentrasi zat organik (BOD, COD) dapat diturunkan.

Cara ini dapat menurunkan konsentrasi nutrient (nitrogen) yang ada dalam air

limbah.

18

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 2008. Termodinamika

http://www.fuculty.petra.ac.id

Diakses tanggal 10 Mei 2010

Anonim 2. 2009.Teknologi Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit

http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Limbahrs/limbahrs.html

Diakses tanggal 25 Februari 2010

I Made Djaja.2008. Gambaran Pengelolaan Limbah Cair di Rumah Sakit X

Jakarta.

http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/.pdf

Diakses tanggal 25 Februari 2010

Ihsan Zul.2009.Cara Penggunaan Blower

http://www.kingwalet.com/Artikel9.php

Diakses tanggal 25 Februari 2010

Mizwar, M. Alfian dkk. 1997. Kajian Empiris Perpindahan Massa Oksigen Oleh

Compressed Air Aerator Dengan Analisis Dimensi.

http://i-lib.ugm.ac.id.

Diakses tanggal 13 April 2010.

Purba, M. 2005. Termodinamika. Erlangga.

Widodo, Sapto dkk. 2008. Sistem Refrigerasi dan Tata Udara. Departemen

Pendidikan Nasional.

Zulaikha, Siti.2009. Kalor.

http://cuteblogblock.com.

Diakses tanggal 13 April 2010.

19