8/3/2019 Week 5 Jar Test
1/46
Teknik Analisis Pencemar Lingkungan (TAPL) RE 091305
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 0
8/3/2019 Week 5 Jar Test
2/46
Aplikasi?
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 1
8/3/2019 Week 5 Jar Test
3/46
Pengadukan
Suatu aktivitas operasi pencampuran dua atau lebih zat agar
diperoleh hasil campuran yang homogen.
Pada media fase cair, pengadukan ditujukan untukmemperoleh keadaan yang turbulen (bergolak).
Aplikasi pengadukan:
Proses fisika seperti pelarutan bahan kimia dan prosespengentalan (thickening),
Proses kimiawi seperti koagulasi-flokulasi dan disinfeksi,
Proses biologis untuk mencampur bakteri dan air limbah.
2
8/3/2019 Week 5 Jar Test
4/46
Koagulasi-Flokulasi
Koagulasi
Proses destabilisasi koloid dan partikel dalam air denganmenggunakan bahan kimia (disebut koagulan) yangmenyebabkan pembentukan inti gumpalan (presipitat).
Proses koagulasi hanya dapat berlangsung bila ada
pengadukan.
3
8/3/2019 Week 5 Jar Test
5/46
Koagulasi-Flokulasi (2)
Flokulasi
Proses penggabungan inti flok sehingga menjadi flokberukuran lebih besar.
Proses flokulasi hanya dapat berlangsung bila adapengadukan.
Pemberian energi agar terjadi tumbukan antar partikeltersuspensi dan koloid agar terbentuk gumpalan (flok)sehingga dapat dipisahkan melalui proses pengendapan danpenyaringan.
4
8/3/2019 Week 5 Jar Test
6/46
Partikel Solids
Partikel solid dalam air dapat berupa partikel
bebas/diskrit dan koloid dengan ukuran sangat kecilyaitu10-7mm-10-1 mm.
Beberapa partikel tidak dapat diendapkan secaralangsung
Partikel dan koloid umumnya bermuatan listrik samayang menyebabkan tumbukan antar partikel (terjadigerak Brown) berakibat terjadinya suatu partikel
yang sangat stabil.
5
8/3/2019 Week 5 Jar Test
7/46
Mengapa perlu koagulan?
Mengapa perlu proses koagulasi-flokulasi
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 6
8/3/2019 Week 5 Jar Test
8/46
Partikel Solids (2)
7
8/3/2019 Week 5 Jar Test
9/46
Koagulasi-Flokulasi
Air baku untuk air bersih berasal dari sungai, danau,
dan sebagainya.
Kekeruhan disebabkan oleh partikel-partikel kecil dankoloid yang berukuran 10 nm sampai 10 m (kwarts,
tanah liat, ganggang, dll)
Kekeruhan dapat dihilangkan dengan membubuhkanbahan kimia dengan sifat-sifat tertentu disebut
flokulan.
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 8
8/3/2019 Week 5 Jar Test
10/46
Prinsip Koagulasi-Flokulasi
1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan
2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu,bergabung dan menjadi partikel yang lebih besar danberat, karena muatan elektris pada permukaanelektrostatis antara partikel satu dengan yang lain.
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 9
8/3/2019 Week 5 Jar Test
11/46
Koloid
Partikel yang tidak dapat mengendap secara alami karena
adanya stabilitas koloid. Stabilitas koloid terjadi karena:
gaya tarik van der waal's
gaya tolak /repulsive elektrostatik
Koagulasi bertujuan mengurangi stabilitas koloid (prosesdestabilisasi) melalui penambahan bahan kimia denganmuatan berlawanan.
10
8/3/2019 Week 5 Jar Test
12/46
Koloid (2)
Pada koagulasi akan terjadi :
Penurunan tegangan permukaan (zeta potensial) melalui prosesnetralisasi muatan dan adsorpsi.
Presipitasi dari koagulan akan menyapu koloid
Adsorpsi dan pembentukan jembatan antar partikel.
11
8/3/2019 Week 5 Jar Test
13/46
Jenis dan metode pengadukan..?
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 12
8/3/2019 Week 5 Jar Test
14/46
Jenis Pengadukan
Kecepatan pengadukan
Pengadukan cepat
Pengadukan lambat
Metoda pengadukan
Pengadukan mekanis,
Pengadukan hidrolis
Pengadukan pneumatis.
13
8/3/2019 Week 5 Jar Test
15/46
Pengadukan Cepat
Tujuan:
untuk menghasilkan turbulensi air sehingga dapatmendispersikan bahan kimia yang akan dilarutkan dalam air.
Secara umum, gradien kecepatan berkisar antara 100 hingga1000 per detik selama 5 hingga 60 detik.
14
8/3/2019 Week 5 Jar Test
16/46
Pengadukan Cepat (2)
Untuk proses koagulasi-flokulasi:
Waktu detensi = 20 - 60 detik
G = 1000 - 700 detik-1
Untuk penurunan kesadahan (pelarutan kapur/soda):
Waktu detensi = 20 - 60 detik
G = 1000 - 700 detik-1
Untuk presipitasi kimia (penurunan fosfat, logam berat,dll)
Waktu detensi = 0,5 - 6 menit G = 1000 - 700 detik-1
15
8/3/2019 Week 5 Jar Test
17/46
8/3/2019 Week 5 Jar Test
18/46
Pengadukan Lambat
Tujuan: menghasilkan gerakan air secara perlahan
sehingga terjadi kontak antar partikel untukmembentuk gabungan partikel berukuran besar.
Digunakan pada proses flokulasi, untuk pembesaraninti gumpalan.
Gradien kecepatan diturunkan secara perlahan-lahanagar gumpalan yang telah terbentuk tidak pecah lagidan berkesempatan bergabung dengan yang lainmembentuk gumpalan yang lebih besar.
17
8/3/2019 Week 5 Jar Test
19/46
Pengadukan Lambat (2)
Penggabungan inti gumpalan sangat tergantung pada
karakteristik f lok dan nilai gradien kecepatan. Secara umum, pengadukan dilakukan pada gradien
kecepatan kurang dari 100 per detik selama 10 hingga60 menit.
18
8/3/2019 Week 5 Jar Test
20/46
Pengadukan Lambat (3)
Untuk proses koagulasi-flokulasi:
Waktu detensi = 15 - 45 menit G = 10 - 75 detik-1
GT = 48.000 - 210.000
Untuk air sungai:
Waktu detensi = minimum 20 menit
G = 10 - 50 detik-1
Untuk air waduk/reservoir:
Waktu = 30 menit
G = 10 - 75 detik-1
19
8/3/2019 Week 5 Jar Test
21/46
Pengadukan Lambat (4)
Untuk air keruh: Waktu dan G lebih rendah
Bila menggunakan garam besi sbg koagulan: G tidak lebih dari 50 detik-1
Untuk flokulator 3 kompartemen: G kompartemen 1 : nilai terbesar G kompartemen 2 : 40 % dari G komp. 1
G kompartemen 3 : nilai terkecil
Untuk penurunan kesadahan (pelarutan kapur/soda):
Waktu detensi = minimum 30 menit G = 10 - 50 detik-1
20
8/3/2019 Week 5 Jar Test
22/46
Pengadukan Lambat (5)
Untuk presipitasi kimia (penurunan fosfat, logam berat,
dll) Waktu detensi = 15 - 30 menit
G = 20 - 75 detik-1
GT = 10.000 - 100.000
Pengadukan lambat dilakukan dengan cara antara lain:
a. Pengadukan mekanis
b. Pengadukan hidrolis
21
8/3/2019 Week 5 Jar Test
23/46
Fungsijar test?
Metode.?
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 22
8/3/2019 Week 5 Jar Test
24/46
Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 2303/05/2012
Penentuan dosis optimum: unit proses koagulasi
8/3/2019 Week 5 Jar Test
25/46
Penentuan dosis optimum: unit proses koagulasi
flokulasi dan sedimentasi
Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 24Koagulasi Flokulasi Sedimentasi
03/05/2012
8/3/2019 Week 5 Jar Test
26/46
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 25
-
- -
- -
- -
- -
- -
- - -
Al3+ - Al3+
- -
Al3+ Al3+
- -
Al3+ Al3+
- -
Al3+ - Al3+
8/3/2019 Week 5 Jar Test
27/46
Dengan pembubuhan flokulan maka stabilitas partikel
terganggu karena:- Molekul Al+ pada tawas menempel pada permukaan koloid
dan mengubah muatan elektrisnya koloid biasanyabermuatan negatif (pada pH 5 sampai 8)
- Mengendap sebagai flok Al (OH)3 yang dapat mengurungkoloid dan mengendapPaling Efisien
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 26
8/3/2019 Week 5 Jar Test
28/46
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 27
Koagulasi SedimentasiFlokulasi
Pengadukan cepat
Flash Mix
100 rpm, 1 menit
Pengadukan lambat
Slow Mix
30 rpm, 15 menit 0 rpm, 30 menit
8/3/2019 Week 5 Jar Test
29/46
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 28
2243232342
61832318. COOHCaSOOHAlHCOCaOHSOAl
Tawas
Alkalinitas alami
Flok
Kerugian: menurunkan pH, bersifat korosif pada logam
HOHAlOHAl 3332
3
8/3/2019 Week 5 Jar Test
30/46
03/05/2012 Environmental Laboratory - Department of Environmental Engineering - ITS 29
OHCaSOOHAlOHCaOHSOAl24322342
1832318.
243232342
318323318. COOHNaSOOHAlOHCONaOHSOAl
Soda ash untuk menaikkan alkalinitas
Kapur jenuh untuk menaikkan alkalinitas
8/3/2019 Week 5 Jar Test
31/46
Hubungan Ke
