RESUMEFILTRASI

I. PendahuluanFiltrasi adalah operasi dimana campuran yang heterogen antara fluida dan partikel-partikel padatan dipisahkan oleh media filter yang meloloskan fluida tetapi menahan partikel-partikel padatan. Filtrasi merupakan pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatnyalah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Di dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda. Filtrasi adalah proses penyaringan air menembus media berpori-pori, untuk menghilangkan zat tersuspensi yang terakhir adalah dengan melakukan penyaringan.penyaringan yang dimaksudkan disini adalah penyaringan dengan melewatkan air melalui bahan berbentuk butiran yang diatur sedemikian rupa sehingga zat padatnya tertinggal pada butiran tersebut dan dapat digunakan kembali untuk kebutuhan masyarakat.II. Isi Materi2.1 TeoriTeknik Filtrasi digunakan untuk memisahkan zat yang berbeda ukuran partikelnya dengan menggunakan alat penyaring. Hasil penyaringan disebut filtrat sedangkan partikel yang tertahan pada alat penyaring disebut residu. Hal yang paling utama dalam filtrasi adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong, misalnya gravitasi, tekanan dan gaya sentrifugal. Pada beberapa proses media filter membantu balok berpori (cake) untuk menahan partikel-partikel padatan di dalam suspensi sehingga terbentuk lapisan berturut-turut pada balok sebagai filtrat yang melewati balok dan media tersebut. Filtrasi sendiri dalam prosesnya dipengaruhi beberapa faktor. Faktor faktor yang mempengaruhi filtrasi antara lain:1) Debit filtrasi (dimana debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien)2) Konsentrasi (konsentrasi sangat memepengaruhi efisiensi dari filtrasi. Konsentrasi air yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media atau akan menjadi clogging)3) Temperature (adanya perubahan suhu dari air yang akan di filtrasi, akan menyebabkan massa jenis, viskositas akan mengalami perubahan. Selain itu juga akan memepengaruhi daya tarik menarik diantara partikel halus, sehingga terjadi perbedaan dalam ukuran besar partikel yang akan disaring).4) Kedalaman media, ukuran dan material (pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama)5) Tinggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan (keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air yang cukup tinggi di atas media akan meningkatkan daya tekan air untuk masuk ke dalam pori. Dengan muka pori yang tinggi akan meningkatkan laju filtrasi).

2.2 Macam-Macam Filtera. Filter Gravitasi (Gravity Filter)Merupakan tipe yang paling tua dan sederhana. Filter ini tersusun atas tangki-tangki yang bagian bawahnya berlubang-lubang dan diisi dengan pasir-pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminer. Filter ini dugunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan. Contohnya : pada pemurnian air. Tangki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi untuk pengolahan air biasa digunakan beton. Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau keran agar memungkinkan backwashing dari dasar pasir untuk menghilangkan padatan-padatan yang terakumulasi. Bagian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi 1 ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir-pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. Kokas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. Batu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi.Hal yang harus diperhatikan dalam filter gravitasi, bongkahan-bongkahan kasar (batu atau kerikil) diletakkan bagian atas balok berpori (cake) untuk menahan materi-materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dan lain-lain). Materi yang berbeda ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan-lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori-pori dan kemampuan yang maksimal.b. Filter Pelat dan BingkaiFilter tekanan biasanya tersusun dari pelat-pelat dan bingkai-bingkai. Pada filter ini pelat-pelat dan bingkai-bingkai disusun secara bergantian dengan filter kain dengan arah berkebalikan pada tiap pelat. Pemasangannya dilakukan secara bersamaan sebagai kesatuan gaya mekanik (oleh sekrup / secara hidrolik).Ada beberapa macam tipe bertekanan yang menggunakan pelat dan bingkai. Yang paling sederhana mempunyai salah satu saluran tunggal mengenali suspensi pada pencucian dan pembukaan tunggal pada setiap pelat untuk mangalirkan cairan (pada pengiriman terbuka). Tipe yang lain mempunyai saluran terpisah untuk membedakan suspensi dan air pencucian tetapi ada juga yang menggunakan saluran terpisah untuk memisahkan suspensi dan air pencucian (pada pengiriman tertutup). Saluran ini biasanya terdapat di pojok atau di tengah atau tepat di tengah. Umpan suspensi masuk malalui saluran yang terbentuk dari lubang-lubang pada pojok kanan atas antara pelat dan bingkai. Dari saluran ini, suspensi masuk ke bingkai menuju ruang di antara pelat-pelat. Tekanan pada suspensi diumpankan pada proses penekanan untuk menghasilkan filtrat. Filtrat tersebut menuju ruang-ruang diantara kain dan pelat melalui kain-kain dari kedua sisi pelat ke keluaran yang berupa klep atau menuju saluran kedua yang dibentuk oleh lubang-lubang pada pojok lain dari pelat dan bingkai dengan keluaran yang didukung oleh pelat-pelat tidak oleh bingkai. Baik keluaran melalui saluran atau melalui keran atau klep dan pelat dilubangi atau dibuat dengan filtrat, memasuki keluaran melalui sisi pelat.Padatan dalam suspensi berakumulasi dalam kain pada sisi sebaliknya dari pelat-pelat. Setelah beberapa waktu sebagian kecil ruang diantara pelat tersedia untuk suspensi, dan umpan dimatikan. Jika cake dicuci, fluida pencuci di dalamnya disalurkan ke dalam suspensi atau masukan campuran bi balik suspensi, masuk ke cake kurang lebih dari tengah bingkai, dan lewat menuju pelat pada kedua sisi. Setelah cake dicuci, aliran ini terhenti, gaya yang menahan pelat dilepaskan, pelat dan bingkai terbuka seketika, dan cake dihilangkan atau dibuang ke dalam lubang di bawah penekan. Setelah pembuangan selesai, penekan ditutup lagi dengan memberikan gaya mekanik untuk mengunci pelat dan bingkai bersamaan, dan sebuah siklus baru filtrasi dimulai.Pencucian dapat dikeluarkan terpisah dari filtrat dengan menyediakan kedua keluaran bawah melalui keran dan sebuah saluran terpisah pada pojok lainnya dari pelat. Pencucian sederhana adalah ketika pencucian mengalir melalui cake dengan jalan yang sama seperti filtrat. Semua tipe pelat ini dapat didesain untuk mengoperasikan pada pengiriman tertutup dengan menyediakan saluran ketiga yang dibentuk oleh lubang di sebelah pojok kanan bawah pelat dan bingkai. Empat saluran memungkinkan untuk mengoperasikan dengan menggunakan pengiriman tertutup dengan keluaran terpisah untuk filtrat dan pencucian. Umpan suspensi masuk ke setiap bingkai melalui saluran kanan atas (tidak ada pembukaan dari saluran ini ke pelat manapun). Filtrat meninggalkan setiap pelat menuju saluran kiri bawah bingkai penuh dengan cake. Pencucian masuk melalui saluran kiri atas ke setiap pelat menuju cake ganda di antara bingkai pada sisi lain pelat ini dan keluar melalui saluran kanan bawah pada pelat pengganti (satu tombol). Selama pencucian keran pada filtrat pada keluaran dan masukan pencucian tertutup.Penekan pelat dan bingkai sangat luas digunakan khususnya ketika cake sangat berharga dan ukurannya sangat kecil. Filter yang kontinyu menggantikan penekan pelat dan bingkai untuk banyak operasi berskala besar. c. Batch Leaf FilterFilter daun mirip dengan filter pelat dan bingkai, di bagian dalamnya cake disimpan pada setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun-daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi.Umpan didiamkan sebentar, saluran keluaran terbuka kemudian slurry dialirkan. Tekanan udara rendah dialirkan ke dalam tangki untuk menambahkan solution berlebih. Adanya perbedaan tekanan akan membantu menjaga cake di dalam melawan filter kain. Setelah filter kosong, tutup dapat dibersihkan atau dialiri udara berlebih untuk mengeringkan cake lebih dulu. Untuk kelebihan fluida pencuci dikeringkan pada akhir pencucian dengan cara sama seperti pada kelebihan slurry dan cake dialiri dengan udara. Tutup dibuka dan cake dibuang bertekanan udara. Contoh : pembuatan Mg dari air laut.

2.3 Mesin dan Peralatan FiltrasiKebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi. Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama, yaitu penyaring kue (cake), penyaring penjernihan (clarifying), dan penyaring aliran silang (crossflow). Penyaring kue memisahkan padatan dengan jumlah relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur, sebagaimana terlihat dalam Gb. 30.4.a. Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang. Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dari suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat terperangkap didalam medium penyaring (Gb. 30.4.b) atau di atas permukaan luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dari partikel yang akan disingkirkan. Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan tekanan tertentu di atas medium penyaring (Gb. 30.4.c). Lapisan tipis dari padatan dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui medium sebagai filtrat yang jernih, meninggalkan suspensi pekatnya. Pembahasan selanjutnya, suatu penyaring ultra, unit aliran silang berisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloid dan molekul besar. 1. PENYARING KUE Pada permulaan filtrasi pada penyaring kue beberapa partikel padat memasuki medium pori dan ditahan, tetapi dengan segera mulai berkumpul di permukaan septum. Setelah periode awal ini padatan kue mulai terfiltrasi; padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik. Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk pembersih gas, penyaring kue umumnya hanya digunakan untuk pemisahan padat-cair. Sebagaimana penyaring lainnya, penyaring ini dapat beroperasi dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah. Jenis lainnya juga kontinyu atau diskontinyu, tetapi karena kesulitan pembuangan padatan melawan tekanan positif, kebanyakan tekanan penyaring adalah diskontinyu. PENYARING BERTEKANAN DISKONTINYU. Penyaring bertekanan memerlukan perbedaan tekanan yang besar yang melalui septum agar filtrasi cepat cairan viskos atau padatan sempurna dapat dilakukan secara ekonomis. Kebanyakan jenis penyaring bertekanan adalah mesin pres bersaringan (filter presses) dan penyaring bercangkang dan berdaun (shell-and leaf filter). 2. MESIN PRES BERSARINGAN (FILTER PRESS). Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu; cairan melalui kanvas dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan kue basah dibelakangnya. Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, vertikal atau horizontal. Kebanyakan kompartemen padatan dibentuk dengan penyelia plat polipropelina cetakan. Dalam desain lain, kompertemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai (plate-and-frame press) sebagaimana dapat dilihat pada Gb. 30.5, yang didalamnya terdapat plat persegi panjang dengan 6 s.d. 78 in. (150 mm s.d. 2 m) yang pada satu sisi dapat diubah-ubah. Ketebalan setiap plat antara 6 s.d. 2 in. (6 s.d. 50 mm), ketebalan bingkai antara 1/4 s.d. 8 in. (6 s.d.200 mm). Plat dan bingkai dipasang pada posisi vertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat, dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidraulik. Lumpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai. Lumpur mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. Jalur tambahan mengalirkan lumpur dan jalur utama ke dalam setiap bingkai. Di sini padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. Cairan menembus kain, menuruni jalur pada permukaan plat (corrugation), dan keluar dari mesin press. Setelah merangkai mesin pres, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 3 s.d. 10 atm. Filtrasi dilanjutkan sampai cairan tidak lagi muncul pada keluaran atau tekanan filtrasi secara tiba-tiba meningkat. Hal ini terjadi ketika bingkai penuh padatan atau tidak ada lumpur lagi yang dapat masuk. Jika hal demikian terjadi, mesin pres dapat dikatakan mengalami kemacetan (jammed). Cairan pencuci mungkin dapat digunakan untuk membersihkan pengotor yang larut dari padatan., setelah itu kue dapat ditiup dengan kukus (steam) atau udara untuk membersihkan cairan yang tersisa. Mesin pres kemudian dibuka, dan padatan kue dihilangkan dari medium penyaring dan dipindahkan ke konveyor atau tempat penampungan. Dalam banyak mesin pres, operasi tersebut dilakukan secara otomatis, sebagaimana terlihat pada Gb. 30.5. Pencucian secara teliti mesin pres bersaringan dapat memakan waktu beberapa jam, untuk cairan pencuci cenderung mengikuti jalur termudah dan melintasi secara tegang kumpulan kue. Jika ada bagian kue yang kurang padat, maka umumnya cairan pencuci tidak efektif. Jika pencucian lebih baik dilakukan secara berlebihan, akan lebih baik untuk mengalirkan kembali lumpur melalui kue-kue yang sebagian telah tercuci, secara bersama dengan cairan pencuci dalam jumlah yang lebih besar dan menyaring kembali. Atau juag menggunakan penyaring bercangkang dan berdaun, yang menjanjikan pencucian lebih baik daripada cetakan plat dan bingkai. 3. PENYARING BERCANGKANG DAN BERDAUN. Untuk mencuci dibawah tekanan yang lebih tinggi daripada di cetakan plat dan bingkai, agar ongkos buruh lebih murah, atau memerlukan pencucian kue yang lebih efektif, penyaring bercangkang dan berdaun mungkin diperlukan. Pada tangki horizontal (Gb. 30.6) suatu set daun vertical dipasang pada rak yang dapat ditarik kembali. Unit yang diperlihatkan pada gambar sedang dibuka; selama operasi daun-daun berada pada tangki tertutup. Umpan memasuki sisi tangki; filtrat melalui daun-daun dan keluar melalui suatu pipa. Desain yang diperlihatkan Gb. 30.6 dipergunakan secara luas melibatkan peralatan penyaring, sebagaimana didiskusikan kemudian pada bab ini. 4. PENYARING SABUK OTOMATIS. Penyaring sabuk Larox terlihat pada Gb. 30.7 adalah penyaring bertekanan diskontinyu yang memisahkan, mengkompresi, mencuci, dan secara otomatis membuang kue. Filtrasi berada pada ruangan horizontal 2 s.d. 20, yang disusun satu di atas lain. Rangkaian kain penyaring mengalir melalui ruang penyaringan bergantian. Dengan kondisi sabuk yang diam, pada siklus filtrasi tiap-tiap ruang diisi dengan padatan. Air bertekanan tinggi kemudian dipompakan dibelakang keran (diaphragm) fleksibel di dalam langit-langit ruang, menekan kue dengan keras dan menghasilkan cairan. Dengan keran terbuka, air pencuci mengalir melalui kue dan jika diinginkan kue dikompresi kembali dengan mengatur keran. Akhirnya udara ditiup melalui kue utnuk membersihkan cairan tambahan. Ruang-ruang dibuka secara hidarulik sehingga sabuk dapat dipindah pada jarak yang lebih besar daripada panjang ruang. Kejadian ini membuang kue dari kedua sisi penyaring sebagaimana terlihat pada Gb. 30.7. Pada waktu yang sama, bagian lain dari sabuk melalui mulut pipa semprot (spray nozzles) untuk dicuci. Setelah semuanya, kue dibuang, sabuk dicuci, ruang ditutup, dan siklus filtrasi diulang lagi. Semua langkah dilakukan secara otomatis berdasarkan impuls dari panel pengendali. Ukuran penyaring dari 0,8 m2 (8,6 ft2) s.d. 31,5 m2 (339 ft2). Siklus keseluruhan relatif pendek, umumnya 10 s.d. 30 min, sehingga penyaring ini dapat digunakan pada proses kontinyu. 5. PENYARING VAKUM DISKONTINYU. Penyaring bertekanan biasanya beroperasi secara diskontinyu. Suatu penyaring vakum diskontinyu, kadang-kadang sangat berguna. Suatu nutsch vakum mempunyai ukuran sedikit lebih kecil daripada corong Buchner, berdiameter 1 s.d. 3 m (3 s.d. 10 ft) dan membentuk lapisan padatan dengan tebal 100 s.d. 300 mm (4 s.d. 12 in). Untuk mempermudah, suatu nutsch dapat langsung dibuat dari material tahan korosi dan menjadi berharga karena dicoba disaring secara batch varietas material yang korosif. Nutch biasanya tidak umum dilakukan untuk proses berskala besar oleh karena buruh yang terlibat dalam membersihkan tumpukan kue; namun demikian nutch tetap berguna sebagai penyaring bertekanan yang dikombinasikan dengan pengering-bersaringan untuk keperluan tertentu dalam operasi batch. 6. PENYARING VAKUM KONTINYU. Dalam setiap penyaring vakum kontinyu, cairan dihisap melalui septum yang bergerak untuk mengendapkan padatan kue. Kue kemudian dipindahkan dari tempat penyaringan, dicuci, dihisap, dikeringkan, dan dikeluarkan dari septum, kemudian lumpur dimasukkan kembali. Beberapa bagian dari septum terletal pada zona penyaringan, sebagian di dalam zona pencuci, sementara sebagian lagi pembebasan dari bebannya, sehingga buangan padatan dan cairan dari penyaring tidak dapat dihentikan. Perbedaan tekanan yang melintasi septum di dalam penyaring vakum kontinyu tidak terlalu tinggi, umumnya diantara 250 s.d. 500 mm Hg. Berbagai desain penyaring berbeda dalam metode pengenalan lumpur, bentuk dari permukaan filter, dan jalan tempat padatan dibuang. Kebanyakan, penggunaan vakum dari sumber yang diam ke yang bergerak melalui rotary valve. 7. PENYARING DRUM BERPUTAR (ROTARY DRUM FILTER). Jenis yang paling umum dari penyaring vakum kontinyu adalah penyarin drum berputar (Gb. 30.8). Suatu drum berputar dengan arah horizontal pada kecepatan 0.1 s.d. 2 r/min mengaduk Lumpur yang melaluinya. Medium penyaring, seperti kanvas, melingkupi permukaan dari drum, sebagian dibenamkan dalam cairan. Di bawah drum utama yang berputar, terdapat drum yang lebih kecil permukaan padat. Di antara dua drum tersebut ada ruang tipis berbentuk radial membagi ruang anular kedalam kompartemen-kompartemen, setiap kompartemen tersambung dengan pipa internal ke suatu lubang dalam plat berputar pada rotary valve. Vakum dan udara secara bergantian dimasukkan pada tiap-tiap kompartemen dalam drum berputar. Penyaring bergaris-garis menutupi permukaan yang tampak pada tiap-tiap ruang membentuk suatu pergantian panel. Pertimbangkan panel tergambar pada A dalam Gb. 30.8. Hal ini menjelaskan tentang pengumpanan lumpur. Oleh karena tercelup di bawah permukaan cairan, vakum terjadi pada rotary valve. Suatu lapisan padatan terbentuk di permukaan panel karena cairannya terserap melalui kain ke dalam kompartemen, melalui pipa dalam, melalui valve, dan masuk ke dalam tangki pengumpul. Ketika panel meninggalkan lumpur dan memasuki zona pencucian dan pengeringan, keadaan vakum terjadi pada panel dari suatu sistem terpisah, menghisap cairan pencuci dan udara melalui padatan kue. Sebagaimana terlihat dalam flow sheet Gb. 30.9, cairan pencuci diambil melalui penyaring kedalam suatu tangki pengumpul yang terpisah. Setelah padatan kue pada permukaan panel telah dihisap sekering mungkin, panel meninggalkan zona pengeringan, vakum di hentikan, dan kue dibersihkan dengan dipotong-potong menggunakan pisau horizontal diketahui sebagai doctor blade. Udara kecil ditiup dibawah kue untuk membelai kain. Hal ini akan menyebabkan kue lepas dari kain dan membuat pisau tidak diperlukan lagi. Sekali kue dibuang, panel kembali memasuki lumpur dan siklus terulang. Oleh karena setiap saat dalam operasi, panel terlibat dalam setiap bagian dari siklus, operasi dari penyaring sebagai keseluruhan adalah kontinyu. Banyak variasi dari penyaring drum berputar yang telah dikomersialkan. Dalam beberapa desain, ada yang tidak mempunyai kompartemen di dalam drum; vakum terjadi pada keseluruhan permukaan media penyaring. Filtrat dan cairan pencuci dialirkan bersama melalui suatu pipa tercelup; padatan dibuang dengan mengalirkan udara melalui kain dari tapal diam di dalam drum, menyentuh kain penyaring dan meretakkan kue. Dalam model lainnya kue diangkat dari permukaan penyaring oleh satu set tali berjajar atau dengan memisahkan kain penyaring dari permukaan drum dan melewatkannya pada roller yang berdiameter kecil. Perubahan arah secara tajam pada roller mengakibatkan padatan jatuh terbuang. Kain mungkin dapat dicuci dari roller pada bagian bawah drum. Cairan pencuci dapat juga dipercikkan secara langsung pada permukaan kue, atau, mengalirkan udara agar kue dapat merengkah, hal tersebut dapat dilakukan dengan memercikannya pada lapisan kain ketika melalui zona pencucian dan terjadi gaya tekan ke arah permukaan luar. Jumlah drum yang terendam merupakan suatu variabel. Kebanyakan penyaring umpan dari dasar beroperasi sekitar 30% dari daerah penyaringan yang terendam di dalam lumpur. Ketika kapasitas penyaringan tinggi dan pencucian tidak diperlukan, mungkin diperlukan suatu penyaring yang mempunyai keterendaman tinggi, sekitar 60 s.d. 70% penyaring terendam. Kapasitas penyaring berputar sangat tergantung pada karakter umpan lumpur dan secara khusus terdapat kue yang mengendap. Tebal kue yang terbentuk pada penyaring vakum berputar di industri adalah 3 s.d.40 mm (1/8 s.d. 1.5 in.). Ukuran drum standard bervariasi dari diameter 0.3 m (1 ft) dengan diameter permukaan 0.3 m, s.d. diameter 3 m (10 ft) dengan diameter permukaan 4.3 m (14 ft). Penyaring vakum berputar kontinyu kadang-kadang dioperasikan dibawah tekanan positif s.d. 15 atm dalam situasi filtrasi vakum tidak layak atau ekonomis. Kasus-kasus yang menyebabkannya misalnya: ketika padatan sempurna dan penyaring sangat lambat atau ketika cairan memiliki tekanan uap yang tinggi, mempunyai viskositas lebih dari 1 P, atau ketika cairan jenuh dan mengkristal setelah dingin. Dengan tingkat penyaringan lumpur yang lamban, perbedaan tekanan yang melintasi septum harus lebih besar daripada yang diperoleh pada suatu penyaring vakum; dengan cairan yang menguap atau mengkristal pada tekanan menurun, tekanan pada sisi aliran bawah pada septum tidak dapat melebihi atmosfer. Masalah lain, misal: masalah mekanis pembuangan padatan dari penyaring ini, yaitu ongkos dan kerumitannya yang tinggi, dan ukurannya yang kecil membatasi penggunaannya pada masalah khusus. Bila filtrasi vakum tidak dapat digunakan untuk pemisahan, penyaring kontinyu sentrifugal dapat dipertimbangkan untuk menggantikannya. Suatu penyaring bermantel (precoat filter) adalah penyaring drum berputar yang dimodifikasi untuk menyaring padatan sempurna atau gelatin yang berjumlah sedikit. Di dalam operasinya, suatu lapisan penyaring berpori, seperti tanah diatomae, terendapkan pada media penyaring. Kemudian cairan pencuci dihisap melalui lapisan tersebut, mengendapkan padatan menjadi lapisan yang sangat tipis. Lapisan-lapisan tersbeut kemudian dipotong-potong dengan suatu pisau, yang secara kontinyu memperlihatkan permukaan material berpori yang bersih untuk operasi selanjutnya. Penyaring bermantel dapat beroperasi di bawah tekanan. Pada tekanan tersebut, padatan terbuang dan penyaring dikumpulkan, dibersihkan secara periodik pada tekanan atmosfer, lalu drum di lapisi lagi dengan penyaring. Penyaring bermantel dapat digunakan hanya ketika padatan dibuang atau ketika campuran dengan jumlah yang besar dari penyaring tidak mempunyai masalah serius. Keterendaman dari penyaring bermantel adalah 50%.

8. PENYARING SABUK HORIZONTAL. Ketika umpan mengandung partikel padatan yang terendapkan secara cepat, penyaring drum berputar bekerja buruk atau malah tidak dapat bekerja. Partikel tak sempurna tidak dapat tersuspensi secara baik di lumpur, dan kue yang terbentuk seringkali tidak mau menempel pada permukaan penyaring. Pada keadaan ini diperlukan suatu penyaring horizontal dengan umpan atas. Sabuk yang bergerak diperlihatkan pada Gb. 30.10 adalah satu dari beberapa jenis penyaring horizontal; hal tersebut mengingatkan pada sabuk konveyor (conveyor belt), dengan dukungan bubungan yang melintang atau sabuk drainase yang membawa kain penyaring. Pada permulaan sabuk drainase akan melewati suatu kotak vakum longitudinal, yang di dalamnya filtrat ditampung. Umpan lumpur mengalir ke dalam sabuk melalui distributor pada suatu sisi; kue yang tersaring dan tercuci dibuang pada sisi lainnya. Penyaring sabuk secara khusus berguna dalam pengolahan limbah cair, sejak limbah seringkali berisi partikel dengan ukuran yang bervariasi. Penyaring ini tersedia pada ukuran lebar 0.6 s.d. 5.5 m (2 s.d. 18 ft) dan panjang 4.9 s.d. 33.5 m (16 s.d. 110 ft), dengan luas filtrasi s.d. 110 m2 (1200 ft2). Beberapa model mempunyai cirri penyaring sabuk, mirip dengan penyaring bertekanan Larox yang dikemukakan sebelum ini; vakum di dalamnya dilakukan secara terputus-putus. Ketika sabuk bergerak ke depan sepanjang setengah meter vakum akan dimatikan, sebaliknya bila sabuk dalam keadaan diam vakum akan menyala. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesulitan menjaga suatu segel vakum yang terdapat diantara kotak vakum dan sabuk tetap baik.

9. PENYARING SENTRIFUGALPadatan yang membentuk kue berpori dapat dipisahkan dari cairan dengan penyaringan berpusing. Umpan dimasukkan ke dalam keranjang berputar yang memiliki dinding bercelah atau berlubang yang disampuli suatu medium penyaring seperti kanvas atau kain logam. Tekanan yang dihasilkan dari gaya sentrifugal memaksa cairan melewati medium penyaring, meninggalkan padatannya. Jika umpan yang masuk keranjang dihentikan dan padatan kue diputar untuk waktu yang singkat, kebanyakan cairan residu di dalam kue mengalirkan partikel sehingga padatan lebih kering daripada hal yang sama untuk mesin pres bersaringan (filter press) atau penyaring vakum (vacuum filter). Ketika material yang tersaring harus dikeringkan secara berurut dengan alat pemanas, pemakaian penyaring ini dapat dipertimbangkan sebagai langkah ekonomis. Jenis utama dari penyaringan sentrifugal adalah mesin batch tersuspensi, yang diskontinyu di dalam operasinya; mesin batch bersiklus pendek otomatis; dan pemusing konveyor kontinyu (continuous conveyor centrifuges). Di dalam pemusing tersuspensi, media penyaring adalah kanvas atau tenunan kain logam. Dalam mesin otomatis digunakan saringan logam yang baik; dalam konveyor berpusing, medium penyaring biasanya adalah celah pada dindingnya sendiri. 10. PEMUSING BATCH TERSUSPENSI (SUSPENDED BATCH CENTRIFUGES). Suatu jenis yang sering digunakan di industri dari batch berpusing adalah pemusing tersuspensi pada bagian atas (Gb. 30.11). Lubang keranjang mempunyai diameter 750 s.d. 1200 mm (30 s.d. 48 in) dan kedalaman dari 18 s.d. 30 in serta belokan dengan kecepatan antara 600 dan 1800 r/min. Operasi pada keranjang dilakukan pada bagian akhir bawah dengan aliran vertikal dari bagian atas. Media penyaring terhubung dengan dinding perforasi keranjang. Lumpur diumpan melalui pipa masukan atau peluncuran memasuki keranjang berputar. Cairan mengalir melewati media penyaring ke dalam kotak dan keluar pada pipa keluaran: padatan membentuk kue dengan tebal 50 s.d. 150 mm (2 s.d. 6 in) di dalam keranjang. Cairan pencuci dapat dipercikkan pada padatan untuk membersihkan material yang larut. Kue kemudian diputar sekering mungkin, kadang-kadang pada kecepatan lebih tinggi daripada saat pembebanan dan pencucian. Motor kemudian dihentikan, hampir bersamaan aktivitas keranjang juga berhenti. Dengan keranjang yang lamban berputar, 30 s.d. 50 r/min, padatan dibuang dengan memotong menggunakan pisau, yang memisahkan kue dari media penyaring dan mendorongnya melalui bukaan dekat dasar keranjang. Ketika media penyaring telah dibilas bersih, motor menjadi hidup, dan siklus berulang. Pemusingan tersuspensi pada bagian atas digunakan secara luas dalam pemurnian gula, dengan waktu operasi singkat, yaitu 2 s.d. 3 min per beban dan menghasilkan produk 5 ton kristal/jam per mesin. Pengendalian otomatis sering disediakan untuk beberapa atau semua langkah siklus. Dalam kebanyakan proses dimana kristal dengan tonase besar dipisahkan, pemusingan konveyor berputar lain digunakan. Jenis lain dari pemusing batch dikendalikan dari bagian bawah, terdiri dari motor pengendali, keranjang, dan kotak padatan tersuspensi. Padatan dilepaskan dengan tangan melalui bagian atas kotak atau menggunakan alat dari bawah pada bukaan seperti penyaring sebelumnya. Kecuali untuk pemurnian, pemusing tersuspensi biasanya mempunyai siklus operasi 10 s.d. 30 min per beban, membuang padatan pada laju 300 s.d. 1800 kg/jam (700 s.d. 4000 lb/jam).

11. PEMUSING BATCH OTOMATIS. Pemusing batch otomatis bersiklus pendek dapat dilihat pada Gb. 30.12. Dalam mesin ini keranjang berotasi pada kecepatan konstan pada sumbu horizontal. Umpan lumpur, cairan pencuci, dan pembilasan saringan dipercikkan ke dalam keranjang dengan interval waktu yang telah diatur. Keranjang dikosongkan (pada saat kecepatan penuh putaran) dengan pisau berat yang memotong padatan keluar secara periodik melalui pembuangan. Penghitung waktu siklus dan kerangan kumparan operasi mengendalikan berbagai operasi: umpan, pencucian, pemutaran, pembilasan, dan pengosongan beban. Bagian dari siklus dapat diperpanjang atau sebaliknya sesuai dengan keperluan. Keranjang pada mesin ini memiliki diameter 500 dan 1100 mm (20 dan 42 in). Pemusing otomatis memiliki kapasitas produksi yang tinggi dengan pengeringan kristal secara bebas. Biasanya tidak dipergunakan ketika partikel memiliki ukuran lebih dari 150 mesh. Dengan kristal yang buruk, siklus operasi total mempunyai range dari 35 s.d. 90 s, sehingga masukan setiap jamnya besar. Oleh karena diperlukan waktu siklus yang pendek dan sedikit hambatan dari pengumpanan lumpur, filtrat, dan padatan terbuang, pemusingan otomatis dikelompokkan ke dalam proses manufaktur kontinyu. Sedikit padatan batch dapat lebih efektif apabila dicuci dengan sedikit cairan pencucisebagaimana pada mesin batch lainjumlah pencucian dapat meningkat secara temporer untuk meningkatkan kualitas material. Pemusing otomatis tidak dapat mengerjakan pengeringan padatan yang lambat, biasanya akan bersiklus panjang dan tidak ekonomis, atau padatan tidak terbuang secara baik pada keluarannya. Hal ini merupakan alasan dipergunakannya pisau pengosongan beban, yaitu untuk memecah atau mendegradasi kristal.

12. PEMUSING PENYARINGAN KONTINYU. Suatu pemisah sentrifugal kontinyu untuk kristal kasar, pemusing konveyor timbal balik (reciprocating-conveyor centrifuge) terlihat di Gb. 30.13. Suatu keranjang berputar dengan suatu dinding berlubang dimasukkan umpan melalui corong yang berputar mengikutinya. Tujuan dari corong tersebut adalah mempercepat pengumpanan lumpur secara halus. Umpan memasuki ujung kecil corong pipa terpasang pada sumbu putar keranjang. Umpan mengalir hingga corong lain, kecepatannya meningkat seiring perjalanannya, dan tersembur ke keranjang dengan arah yang sama dengan dinding pada kecepatan yang hampir sama. Cairan mengalir melalui dinding keranjang, yang dilingkupi kain logam tenun. Suatu lapisan kristal dengan tebal 25 s.d. 75 mm (1 s.d. 3 in) terbentuk. Lapisan ini berpindah melalui permukaan saringan dengan suatu penekan timbal balik. Setiap gaya penekan memajukan kristal beberapa inci mendekati bibir keranjang; gaya yang berlawanan mengakibatkan terbukanya ruangan sehingga kue dapat mengendap. Ketika kristal mencapai bibir keranjang, kristal terbang ke sebelah luar masuk ke dalam kotak besar dan meluncur menuju pengumpul. Filtrat dan cairan pencuci dipercikkan ke atas kristal selama perjalanannya meninggalkan kotak menuju keluaran. Percepatan dari umpan Lumpur dan perlambatan dari padatan yang dibuang meminimalkan tabrakan kristal. Unit multitahap untuk meminimalkan jarak perjalanan kristal digunakan bersama padatan kue yang tidak terbawa secara normal dalam unit satu tahap. Pemusing timbal balik dibuat dengan keranjang mempunyai ukuran anatara 300 s.d. 1200 mm (12 s.d. 48 in). Pemusing ini mengeringkan dan mencuci 0.3 s.d 25 ton/jam padatan yang mengandung kurang dari 10% berat material berukuran lebih dari 100 mesh.

13. DESJOYAUX berhasil mengembangkan suatu sistem filtrasi bagi sirkulasi air kolam renang. Pengalaman ini menghasilkan suatu produk dengan keuntungan baru sebagai berikut :

Tidak menggunakan sistem pemipaan bawah tanah sehingga terhindar dari kemungkinan-kemungkinan pipa mampat, pengapuran ataupun kebocoran yang disebabkan oleh kelalaian pemasangan instalasi dan akibat dari penggunaan chemical di kolam renang. Mesin filtrasi yang ditempatkan langsung di sisi kolam dimaksudkan agar tenaga yang dihasilkan pompa dapat semaksimal mungkin dimanfaatkan untuk mendorong sirkulasi air, dengan kata lain tenaga pompa tidak hilang pada pemipaan (Total Head Lost) Maintenance kolam menjadi jauh lebih mudah, karena semua fungsi filtrasi disatukan dalam satu bagian pompa. Pencucian filter bag (penyaring) dapat dilakukan hanya dengan penyemprotan air kran.Sistem filtrasi Desjoyaux merupakan penyempurnaan dari sistem filtrasi skimmer box, dengan tidak lagi memerlukan ruang pompa dan balancing tank sehingga pemanfaatan ruang untuk area kolam menjadi seluas-luasnya.

Traditional Swimming Pools System

Desjoyaux Pools System

Depression Rotating Water System mensirkulasi air kolam 18 m3/jam dengan Dayajangkau (Effective Filtration Area) mencapai 12 meter dan standard Internasional untuk Turn over dalam 6 jam = 108 m3. Daya penyaringan filter bag hingga 6 microns - 15 microns Dapat dilengkapi dengan Turbo Jet System untuk olahraga air dengan fasilitas berenang lawan arus (Cross Current Swimming) dengan kecepatan 24 km/jam, Hydrotherapy dan Tonic Massage. Pemakaian daya listrik 450 Watt untuk pompa dan 50 Watt untuk lampu.

Pompa FIltrasi 450 Watt

2.4 Contoh FiltrasiContoh dari proses filtrasi ini ada pada industri pengolahan air dengan Teknologi Ultrafiltrasi (UF). Teknologi membran Ultrafiltrasi (UF) merupakan salah satu terobosan teknologi yang dikembangkan untuk mengatasi permasalahan dalam pengolahan air bersih. Sifat membran yang sangat selektif telah terbukti mampu rnemisahkan berbagai kontaminan dari dalam air sehingga diperoleh air yang bersih, baik secara fisik, kimia maupun biologi dan bahkan aman untuk dikonsumsi.Ultrafiltrasi atau Ultrafiltration adalah suatu teknologi filtrasi dengan besaran pori 0.01 mikron Sistem kerja dari ultra filtration yaitu air masuk dengan tekanan rendah +/- 1.5 bar melalui lubang halus dengan diameter 0.5-2 mm. Ukuran pori filter 0.01-0.05 m (sebagai pembanding sehelai rambut memiliki besar 50m - jadi pori-pori dari UF ini 500 kali lebih besar) Kontaminasi dengan ukuran yang lebih besar dari 0.05m tertahan dan terbuang secara berkala pada saat dilakukan back flushing ataupun forward flushing. Keunggulan dari sistem UF ini adalah pori-pori yang memiliki nilai absolut dibandingkan dengan filter biasa. Filter UF memiliki ukuran sangat kecil dibandingkan dengan bakteri sehingga lebih steril dari filterisasi biasa.

III.Pembahasan dan Kesimpulan3.1 Manfaat FiltrasiMetode filtrasi banyak dimanfaatkan untuk membersihkan air dari sampah pada pengolahan air, menjernihkan preparat kimia di laboratorium, menghilangkan pirogen (pengotor) pada air suntik injeksi dan obat-obat injeksi, dan membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula.

3.2 KesimpulanBerdasarkan sumber-sumber yang telah kami peroleh dapat disimpulkan bahwa filtrasi adalah operasi dimana campuran yang heterogen antara fluida dan partikel-partikel padatan dipisahkan oleh media filter yang meloloskan fluida tetapi menahan partikel-partikel padatan. Filtrasi dapat terjadi karena adanya gaya dorong, misalnya gravitasi, tekanan dan gaya sentrifugal. Pada beberapa proses media filter membantu balok berpori (cake) untuk menahan partikel-partikel padatan di dalam suspensi sehingga terbentuk lapisan berturut-turut pada balok sebagai filtrat yang melewati balok dan media tersebut.

Kelompok: 5Nama: Kendis Nadya SalimNRP:123020027Nama: Annisha Eka YulianditaNRP:123020028Nama: Angginda Rumpaka KinantiNRP:123020029Nama: Rino Andrean NRP:123020030Nama: Fauzia Nurul AlifahNRP:123020031Nama: Fitri HasanaNRP:123020032Nama: Wilda Afriyanti Puspa NingrumNRP: 123020042