LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2013/2014

MODUL : Sedimentasi

DOSEN PEMBIMBING : Ir. Emma Hermawati, MT.

Oleh :

Kelompok : V (lima)

Nama : 1. Izal Permana R 111411015

2. Khoirul Nurasiah H 111411016

3. Leti Nurlatifah 111411017

4. Lidya Lorenta S 111411018

Kelas : 3A

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

Praktikum : 25 September 2013Penyerahan Laporan : 02 Oktober 2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Limbah adalah sisa sebuah kegiatan yang sudah tidak bermanfaat atau bernilai

nilai ekonomi. Limbah sendiri dari tempat asalnya bisa beraneka ragam, ada yang limbah

dari rumah tangga (domestik), limbah dari pabrik-pabrik besar dan ada juga limbah dari

suatu kegiatan tertentu. Dalam dunia masyarakat yang semakin maju dan modern jumlah

limbah pun akan semakin meningkat. Peningkatan jumlah limbah ini pula dikarenakan

banyaknya konsumsi masyarakat terhadap suatu produk yang tidak terbatas jumlahnya.

Sebagai contoh adalah pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik

maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan yang dapat

merusak ekosistem air apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah dan

selain itu juga dapat menggangu kesehatan manusia. Oleh karena itu, limbah yang ada tidak

dapat dibuang secara langsung ke lingkungan sehingga perlu dilakukan pengolahan terlebih

dahulu. Salah satu jenis pengolahan air dan limbah adalah sedimentasi.

1.2 Tujuan

a. Menentukan efisiensi proses sedimentasi dengan tawas sebagai koagulannya.

b. Menentukan hubungan antara waktu pengendapan dengan efisiensi proses sedimentasi.

c. Menentukan waktu pengendapan optimum dalam bak sedimentasi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sedimentasi

Sedimentasi adalah proses membiarkan bahan tersuspensi menetap dengan adanya

gaya gravitasi. Sedimentasi dilakukan setelah proses koagulasi dan flokulasi dimana

tujuannya adalah untuk memperbesar partikel padatan dan mengikat padatan sehingga

menjadi lebih berat dan dapat tenggelam dalam waktu lebih singkat. Macam-macam

koagulan yang biasanya digunakan adalah aluminium sulfat, klorida polyaluminium (juga

dikenal sebagai PAC atau tawas cair) dan sulfat besi. Efektivitas dari koagulan memiliki

ketergantungan yang kompleks pada jenis koagulan yang digunakan, sifat air baku, yang

dipengaruhi oleh hal-hal seperti suhu, pH dan terutama proporsi tertentu dari organik,

partikel anorganik dan biologi yang merupakan padatan tersuspensi sebagai serta

pencampuran. Semakin besar laju alir limbah masuk maka semakin sulit mengendap dan

semakin ringan padatan tersuspensi dalam limbah maka sulit diendapkan.

Sedimentasi bisa dilakukan pada awal maupun pada akhir dari unit sistem

pengolahan. Jika kekeruhan dari influent tinggi, sebaiknya dilakukan proses sedimentasi

awal (primary sedimentation) didahului dengan koagulasi dan flokulasi, dengan demikian

akan mengurangi beban pada treatment berikutnya. Proses koagulasi menggunakan tawas /

aluminium sulfat untuk mengikat kotoran atau memutus rantai pada ikatan senyawa zat

warna sehingga membentuk gumpalan, sedangkan proses flokulasi dengan cara menambah

larutan polimer untuk memperbesar gumpalan (folcs) sehingga lebih mudah untuk

diendapkan. Secondary sedimentation yang terletak pada akhir treatment gunanya untuk

memisahkan dan mengumpulkan lumpur dari proses sebelumnya (activated sludge, OD,

dsb) dimana lumpur yang terkumpul tersebut dipompakan keunit pengolahan lumpur

tersendiri.

2.2. Bagian - bagian tangki sedimentasi :

Inlet zone

Zona inlet mendistribusikan aliran air secara merata pada bak sedimentasi dan

menyebarkan kecepatan aliran yang baru masuk

Settling Zone

Dalam zona ini, air mengalir pelan secara horizontal ke arah outlet, dalam zona ini terjadi

proses pengendapan

Sludge Zone

Tempat penyimpanan lumpur sebelum dibuang untuk pengolahan tambahan atau

pelepasannya.

Outlet Zone

Tempat dimana air akan meninggalkan bak.

Adapun macam-macam bangunan Sedimentasi dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Konvensional, merupakan bak Sedimentasi biasa yang pengendapannya secara gravitasi

dan memanfaatkan panjang bak.

2. Menggunakan Plate Settler, untuk meningkatkan efisiensi pengendapan dari bangunan

Sedimentasi terkadang juga digunakan plate settler (TiLed Plate Separator). Plate ini

memiliki kemiringan atau sudut terhadap garis horizontal tertentu (45 – 600) yang

mengakibatkan lumpur tidak menumpuk pada plate, akan tetapi jatuh meluncur ke

bawah, sehingga flok-flok akan lebih mudah dipisahkan. Dan efisiensi pengendapan

partikel flokulen dipengaruhi oleh over flow rate, detention time, dan kedalaman dari bak

pengendap.

3. Menggunakan Tube Settler, fungsinya sama dengan plate settler, hanya modelnya

berbentuktube. Tube settler ini ada yang dipasang secara horizontal maupun vertikal

dengan kemiringan tertentu terhadap garis horizontalnya.

4. Mekanis, bangunan Sedimentasi mekanis menggunakan scrapper untuk mempercepat

pengendapan flok-flok yang sudah terbentuk ke dalam ruang lumpur dan sekaligus untuk

pembersihannya. Biasanya digunakan untuk instalasi pengolahan yang besar.

Faktor-faktor yang dapat meningkatkan efisiensi bak pengendapan adalah:

a. Luas bidang pengendapan

b. Penggunaan baffle pada bak sedimentasi

c. Mendangkalkan bak

d. Pemasangan plat miring

Gambar 1. Skema alat sedimentasi Plate Settler

2.3. Parameter Air Buangan Industri tekstil

Parameter yang digunakan untuk menunjukkan karakter air buangan industri

tekstil dapat disamakan dengan karakter air buangan industri tekstil yang meliputi

parameter fisika seperti zat padat, suhu, warna dan bau; parameter kimia seperti lemak,

minyak pelemas zat aktif permukaan, zat warna, fenol, sulfur, pH, krom, tembaga,

senyawa racun, dan sebagainya.

2.5.1. Parameter Fisika

Padatan Total

Adalah jumlah zat padat yang tertinggal, apabila air buangan dipanaskan

atau diuapkan pada suhu 103° C s/d 105° C. Padatan ini terdiri dari padatan

tersuspensi, padatan koloidal, dan padatan terlarut. Padatan Tersuspensi,

merupakan padatan dengan ukuran lebih besar dari 1 mikron, dapat mengendap

sendiri tanpa bantuan zat tambahan (koagulan), meskipun dalam waktu agak

lama. Padatan Koloidal, merupakan padatan dengan ukuran antara 1 milimikron

sampai 1 mikron, tidak dapat mengendap tanpa bantuan koagulan. Kekeruhan air

buangan antara lain disebabkan adanya partikel-partikel koloidal. Padatan

Terlarut, merupakan padatan dengan ukuran lebih kecil dari 1 milimikron, terjadi

dari senyawa organik atau anorganik yang dalam larutan berupa ion-ion.

Warna

Ditimbulkan dari sisa-sisa zat warna yang tidak terpakai dan kotoran-

kotoran yang berasal dari sutera alam. Disamping dapat mengganggu keindahan,

mungkin juga dapat bersifat racun, serta biasanya sukar dihancurkan. Genangan

air yang berwarna, banyak menyerap oksigen dalam air, sehingga dalam waktu

lama akan membuat air berwarna hitam dan berbau.

Bau

Bau dari air buangan menandakan adanya pelepasan gas yang berbau

seperti hidrogen sulfida. Gas ini timbul dari hasil penguraian zat organik yang

mengandung belerang atau senyawa sulfat dalam kondisi kekurangan oksigen.

Suhu

Suhu air buangan biasanya lebih tinggi dari suhu air tempat

pembuangannya. Pada suhu yang lebih tinggi kandungan oksigen dalam air

berkurang sehingga memungkinkan tumbuhnya tanaman-tanaman air yang tidak

diinginkan.

2.5.2. Parameter Kimia

Biologycal Oxygen Demand (BOD)

Adalah jumlah oksigen terlarut dalam air buangan yang dapat dipakai

untuk menguraikan sejumlah senyawwa organik dengan bantuan mikro organisme

pada waktu dan kondisi tertentu. Besaran BOD biasanya dinyatakan dalam satuan

ppm,artinya kebutuhan oksigen dalam miligram yang dipergunakan untuk

menguraikan zat pencemar yang terdapat dalam satu liter air buangan.

Chemical Oxygen Demand (COD)

Beberapa jenis zat organik dalam air buangan sukar diuraikan secara

oksidasi menggunakan bantuan mikro organisme, tetapi dapat diuraikan

menggunakan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam, misalnya

menggunakan kalium bikromat atau kalium permanganat. Besaran COD

dinyatakan dalam satuan ppm.

pH

Merupakan parameter penting untuk kehidupan manusia, makhluk air,

tanaman, kesehatan dan industri. Air buangan dikatakan bersifat asam apabila pH

1 s/d 7, dikatakan alkalis apabila pH 7 s/d 14, dan dikatakan netral apabila pH

sekitar 7. Biasanya air buangan industri tekstil bersifat alkalis karena dalam

pengolahannya banyak menggunakan senyawa alkali seperti dalam pemasakan,

pencelupan, dan pengelentangan.

Senyawa Anorganik

Sangat beragam, pada umumnya berupa alkali, asam dan garan-garam.

Zat-zat tersebut dapat menyebabkan kondisi air buangan bersifat alkalis, asam

atau netral dengan kadar elektrolit tinggi.

Senyawa Organik

Pada umumnya merupakan gabungan unsur, karbon, hidrogen, oksigen

dan juga mungkin unsur nitrogen dan belerang

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat

1. Tangki penampung air

2. Tangki koagulasi + pengaduk

3. Tangki flokulasi + pengaduk

4. Bak sedimentasi

Skema peralatan sedimentasi

Skema alat sedimentasi yang dilakukan scara gravitasi (jenis Lamela Clarifier)

Skema alat sedimantasi yang dilakukan scara gravitasi (jenis circular)

Bahan

1. Limbah tekstil

2. Tawas

3.2 Membuat Larutan Baku (Air Baku)

Air baku

PENGADUKAN

TawasLimbah tekstil (sampel)

3.3 Proses Sedimentasi

Mengukur nilai

kekeruhan awal (NTU)

Menentukan waktu pengendapan optimum

Mengambil sampel setiap 3 menit sekali

Mengukurnilai kekeruhan (NTU)

SEDIMENTASI

TawasAir baku

KOAGULASI-FLOKULASI