Utilitas

1

Utilitas suatu pabrik meliputi: WATER and Wastwater TREATMENT, POWER PLANT and

STEAM GENERATION.

2

WATER

Fungsi air dalam industri

Air pendingin (cooling water)

Air umpan boiler (steam generation)

Air sanitasi / rumah tangga

Air Proses (Pelarut dll)

4

Siklus airSiklus air

AIR DI BUMI

Samudera dan danau asin 97.4%

Air tawar 2.6%

Ice dan glaciers 1.984%

Air bawah tanah 0.592%

Air permukaan 0.014%

Danau 0.007%

Biota 0.0001 %

Sungai 0.0009%

Uap air di atmosfer 0.001%

Air di tanah 0.005%

Air tawar

Air tawar

siap pakai

10

71% dari permukaan

bumi

5

6

Polusi dari industri dan domestik merupakan sumber terbesar masuknya kotoran yang tidak diinginkan pada air permukaan.

Impurities dalam air yang digunakan di industri dapat menyebabkan : terbentuknya deposit, korosi pada metal, busa pada sistem pembangkit steam, fouling mikrobiologi dll

menyebabkan menurunkan perpindahan panas, menurunkan kualitas produk, kerusakan pada

metal, kayu atau bahan konstruksi yang digunakan untuk menyimpan maupun

transport.

3

WATER

Parameter Konsentrasi , dalam mg/l

sungai danau sumur air laut

Silika sbg SiO2Besi sbg FeManganese sbg MnKalsium sbg CaMagnesium sbg MgSodium Na + potassium KKarbonat sbg CO3Bicarbonat sbg HCO3Sulfat sbg SO4Khlorida, sbg ClFlourida sbg FNitrat sbg NO3Kesadahan (hardness) sbg CaCO3TurbiditipH (dalam unit pH)WarnaSolid terlarut

130.1-

5014351.21589716-

4.6

183587.919326

2.10.010.00388.311.10.011.726180.11.8

130857.9

Clear167

123.52.511319.3

--0.01702976----

4500 – 20

6.8Tan700

10 trace0.01400

1.25210.561

0140

2.65018.980

1.41.5

6.2500

7.5 – 8.4

Clear34.450

Ko

mpo

sisi

beb

erap

a je

nis

air

perm

ukaa

n

Pengaruh dari kotoran pada air pada sistem pembangkit steam

Parameter Rumus Sumber Effek yg terjadi Cara pengolahan

Suspended solidSilikaKalsium karbonatKalsium bikarbonatKalsium sulfatKalsium khloridaMagnesium karbonatMagnesium bikarbonatMagnesium khloridaAsam bebasSodium khlorida

Sodium karbonatSodium bikarbonatAsam karbonik

OksigenGrease dan minyakBahan organik

SiO2CaCO3Ca(HCO3)2CaSO4CaCl2MgCO3Mg(HCO3)2MgCl2HCl, H2SO4NaCl

Na2CO3NaHCO3H2CO3

O2

Drainase, industDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralDeposit mineralIndustrial wasteSewage, deposit mineralDeposit mineralDeposit mineralAtmosfer, deposit mineralAtmosferIndustrial wasteDomestic and industrial waste

Priming ,foaming,kerak KerakKerakKerakKerak, korosiKerakKerakKerakKerak, korosiKorosiKorosi pada kondisi tertentuPriming, foamingPriming, foamingKorosi

KorosiKorosi, priming, foamingKorosi, priming, foaming

PengendapanIon exchangeSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningSofteningNetralisasiDemineralisasi, evaporasiEvaporasiEvaporasiDeaeration

De aerationFiltrasiCoagulationf iltrasi, evaporasi

Problem yang umum disebabkan kotoran pada air (Drew )

A B C D E F G H

Uniform corrosion x x x x x x x xLocalized corrosion x x x x x x x xStress corrosion - - - - x x - -Dezincification corrosion x - x x - - x xAmmonia attack of brass - - x x - - - -Dissimilar metal corrosion x x x x - - x xChloride attack of stainless s x - x - - - x -Caustic attack - - - - - x - -Hydrogen damage - - - - - x - -Inorganic deposit x x x x x x x xMicrobiological fouling x - x x - - x -Deterioration of cooling towertumber - - x - - - - -Carry over - - - - x x - -

A : Once through cooling water systems, B : Closed circulating cooling water systems, C : Open circulating cooling water systems , D : Air conditioning systems, E : Low pressure steam generating systems , F : High pressure steam generating systems, G : Process water , H : Potable water

Karakteristik spesifik dari air permukaan yang dapat digunakan sebagai sumber untuk air industri

Boiler makeup water Cooling water

0 – 1500 700 – 5000 once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle

Silica SiO2 Aluminium , AlIron FeManganese, MnCopper CuCalcium CaMagnesium MgSodium + potassium (Na+K)Ammonia , NH3Bicarbonat, HCO3Sulfat , SO4Chloride, ClFlouride, F

150 3 80 10 - - - - - 600 140019000 -

150 3 80 10 - - - - - 600 140019000 -

50 3 14 2,5 - 500 - - - 600 680 600 -

150 3 80 10 -500 - - -600681500 -

25 - 1,0 0.02 -1200 - - - 180 270022000 -

25 - 1.0 0.02- 1200 - - - 180 270022000 -

Boiler makeup water Cooling water

0 – 1500 700 – 5000 once makeup once makeup psig psig through recycle through recycle

- -35.00015.000 5.000 500 1.000 - 1.200 2

30 41.0001.500 850 500 05 – 8,9 - 1.3

30 41.00015.000 850 500 2003,5-9,11.200 1,3

100

100 - 120

- 535.000 2507.000 150 05 – 8.4 - -

* -

4 100

- 535.000 250 7.000 150 05 – 8.4 - 1.3

100 200

4 120

Nitrate, NO3Phosphate, PO4Dissolved solidSuspended solidHardness (CaCO3)Alkalinity (CaCO3)Acidity (CaCO3)pH (unit)Color (unit)Organic (methylene blue active substance)CCl4 extractCOD (O2)Hydrogen sulfide, H2STemperatur oF

100 100 - 120

- 5035.00015.000 5.000 500 1.000 - 1.200 10

100 500 - 120

* - - 100

* no floating oil

Lanjutan :

Sumber : J.W.Clark, “Water Supply”

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry

Silica SiO2 Aluminium , AlIron FeManganese, MnCopper CuCalcium CaMagnesium MgSodium + potassium (Na+K)Ammonia , NH3Bicarbonat, HCO3Sulfat , SO4Chloride, ClFlouride, FNitrate, NO3Phosphate, PO4Dissolved solid

--

0.31.00.5----------

150

----------------

50-

2.6--------

200---

1.080

--53-

200100

--

600850500

---

2.500

50-

15--

22085

230-

480570

16001,28-

3.500

-----------

500---

1500

Process Water

Textile Lumber Pulp & Chemical Petroleum Metal industry Industry Paper Industry Industry Industry

Suspended solidHardness (CaCO3)Alkalinity (CaCO3)Acidity (CaCO3)pH (unit)Color (unit)Organic (methylene blue active substance)CCl4 extractCOD (O2)Hydrogen sulfide, H2STemperatur oF

----

5 - 9--

----

-485

--

4,6 – 9,4360

-

---

95

5000900

--

6 – 925--

---

3.0001.00020075

3 – 9--

30-

-100

1.000120

--

6 – 8--

----

10.0001.000500

-5,5 – 9

500-

----

Sumber : John Clark “Water Supply and Pollution Control”

Standard air proses untuk industri makanan dan minuman mengikuti standard baku mutu air minum

Parameter wajib

WATER

Parameter tambahan

WATER

Flokulasi & koagulasifilter

Tangki air bersih

Cooling tower

Alat penukar panas

Boiler Alat penukar panas

Softener

Praheater

Air pedingin

Air pembangkit steam

Air proses

Limbah cair

Air sanitasi

Cl2

Air baku

Tangki penampung

Blow down

sludge

Koagulan & flokulan

Bagan alir sistem pengolahan air industri

kondensatsteam

F.Eff/05

Water treatment

primer

PERINSIP PENGOLAHAN AIR BERSIH DARI AIR PERMUKAAN

Prasedimentasi Memisah padatan tersuspensi

Koagulasi Pencampuran bahan koagulan agar merata (pengadukan cepat)

Flokulasi Pembentukan inti flok (pengadukan lambat)

Sedimentasi Pemisahan flok yang terbentuk

Filtrasi Memisah flok yang masih terbawa air

Air Bersih

LUMPUR

Prasidementasi & tandon

Bak koagulasikoagulan

Bak flokulasi

Bak sedimentasi

Filtrasi

Reservoir

Air Bersih

Water treatment

Air baku

PROSES PENGOLAHAN AIR BERSIH PADA DASARNYA PRINSIPNYA SAMA

PERBEDAAN HANYA PADA ALAT DAN KELENGKAPANNYA

Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada

unit-unit terpisahPengadukan: - mekanikal (pengaduk) - hidraulik

KONVENSIONAL

Unit koagulasi, flokulasi dan sedimentasi pada

satu kompartementPengadukan : - mekanikal - hidraulik

Clarifier

LUMPUR

Bak koagulasi(hidraulik)

koagulan Bak flokulasi(mekanikal)

Bak sedimentasi

Water treatment

Air baku

KONVENSIONAL- Koagulasi- Flokulasi- Sedimentasi

Pada unit – unit terpisah

Air bersih

CLARIFIER- KOAGULASI (1)- FLOKULASI (2)- SEDIMENTASI (3)PADA SATU KOMPARTEMENT (UNIT)

Air masuk

Bahan kimiaAir bersih

1

2

3

Lumpur

Tampak bagian dalam clarifier

Scraper

Influent well

Weir untuk effluent

Pengumpul sludge

Air masuk

Koagulan

Air bersih

Lumpur

Bagian Sedimentasi

Bagian Flokulasi

Bagian Koagulasi

IPA tipe Plate Settler clarifier

FILTRATIONFungsi : untuk memisah solid tersuspensi dari air

1. Filter dengan medium berupa granular (Granular-medium filtration)

Sebagai media penyaring digunakan bahan berbentuk granular, seperti karbon aktip, karbon , pasir, kerikil, antracit dll

Operasi : - Kontinyu - Semi kontinyu - Batch Proses : - penyaringan (filtration)

- pencucian (cleaning/backwashing)

Media yang digunakan dapat campuran seperti pasir dengan karbon aktip (dual), maupun tunggal (single) seperti hanya pasir atau karbon atau medium terdiri dari campuran tiga atau lebih media (multi-medium)

dual

Grain-size

Zona intermixing

Multi-medium bed

Mono-medium bed filter

Dual-medium bed filter

Multi-medium bed

filter

Macam-macam filter

Berdasar cara kerjanya : Gravity filter atau open filter, atmospheric filter Pressure filter atau closed filter

Berdasar kecepatan penyaringan Slow sand filter ( rate 4 – 5 m3/hari/m2

Rapid sand filter (rate 100 – 150 m3/hari/m2)

Berdasarkan sistem kontrol manual automatic

Automatic Manual

Pressure Gravity

Upflow Downflow

Constant rate

Variabel declining rate

Water wash

Air/water wash

Sand

Coal

Dual

MixedSequence

Type

Service flow

Media

Backwash arrangement

Flow control

Lapisan media pasir (silikat)- pasir kasar : = 2,0 mm air yang disaring tidak terlalu kotor pratreatment sudah baik rate fluida cukup tinggi

- pasir halus : = 0,4 mm rate fluida tidak terlalu tinggi pratreatment hanya singkat diharapkan juga mampu memisah bakteri dan turbiditi semaksimal mungkin

Lapisan kerikil / gravel

bersifat juga sebagai support media di atasnyaHarus : tidak mengandung tanah sebaiknya bulat dan keras

- Kerikil halus = 5,0 mm- Kerikil kasar = 10,0 mm- Gravel = 20,0 mm

60 cm, pasir

10 cm, 1,5 – 3 mm

7,5 cm 3 – 6,4 mm

5 cm 6,4 – 12,7 mm

7,5 cm 12,7 – 19 mm

7,5 cm 19 – 38 mm

15 cm 38 – 64 mm

65 cm, pasir

10 cm 25 – 50 mm

5 cm 13 – 25 mm5 cm 6,5 – 13 mm

10 cm 3 - 6,5 mm

5 cm 6,5 – 13 mm5 cm 13 – 25 mm

13 cm 25 – 50 mm

Lapisan gravel asimetris Lapisan gravel simetris (direkomendasikan)

Dari : G.M. Fair, J.C.Geyer “Water Purification”

Pressure filter ( rapid sand filter )

Horizontal pressure filter

Vertical pressure filter

Air cucian

Air tersaring

Air

mas

uk

1

2

3

4 5

Air masuk

1. Pasir halus2. Pasir kasar3. Gravel 4. Lantai filter5. Strainer

tertutupterbuka

Air cucian

POWER AND STEAMpertemuan berikutnya

THANKS FOR YOUR ATTENTION

The best person is one give something useful always