UJIAN LISAN TUGAS AKHIR
Studi Penurunan Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Dengan Menggunakan Cascade Aerator dan
Rapid Sand Filter Pada Air Sumur Gali
“ STUDY OF REMOVAL IRON (Fe) AND MANGANESE (Mn) USING CASCADE AERATOR AND RAPID SAND FILTER FOR DUG WELLS “
OLEH :
WINDA KARTINA SARI 3306.100.037
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA 2010
PENDAHULUAN
Memerlukan
LATAR BELAKANG
Eksisting
Pengolahan
{
Berapa besar efisiensi optimum
removal Besi (Fe) dan Mangan (Mn) dengan menggunakan Cascade
Aerator dan Rapid Sand Filter?
{
Hubungan variasi adanya batuan atau tidak pada tiap step cascade aerator dalam penurunan kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn)?
PENDAHULUAN
PERUMUSAN MASALAH
{
Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah sample buatan dengan variasi konsentrasi
yang berbeda yang nantinya juga akan dibandingkan dengan air sumur asli.
{
Dimensi Cascade Aerator yang digunakan
adalah 12 step dengan jarak antar step 5 cm, panjang 27 cm dan lebar 5 cm berdasarkan penelitian sebelumnya.
{
Alat akan dioperasikan selama 8 jam.
{
Tempat dilakukan penelitian di laboratorium Teknik Lingkungan FTSP-ITS.
PENDAHULUAN
RUANG LINGKUP
{
Standart baku mutu air yang digunakan berdasarkan pada Kepmenkes RI No.907 Tahun 2002.
{
Parameter yang digunakan adalah :
Kandungan Fe
Kandungan Mn
{
Variabel yang digunakan adalah :
Variasi Konsentrasi Besi (Fe) dan Mangan (Mn), yaitu;1mg/L,
3mg/L, 5mg/L
Variasi penggunaan batuan pada tiap step di cascade aerator.
{
Parameter lain yang diukur adalah Dissolved Oxygen
PENDAHULUAN
RUANG LINGKUP
{
Menentukan efisiensi optimum
removal zat Besi (Fe) dan Mangan (Mn) yang dapat dicapai oleh
Cascade Aerator dan Rapid Sand Filter.
{
Menentukan pengaruh adanya batuan pada tiap step cascade aerator.
PENDAHULUAN
TUJUAN PENELITIAN
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah memberi masukan terhadap alternatif teknologi
pengolahan air sumur gali bagi
daerah yang memiliki nilai kadar zat Besi (Fe) dan Mangan (Mn) yang
tinggi, serta sebagai bahan literatur bagi penelitian-penelitian berikutnya.
PENDAHULUAN
MANFAAT PENELITIAN
METODOLOGI PENELITIAN
Ide Penelitian:
Studi Penurunan Fe dan Mn dengan Menggunakan Cascade Aerator dan Rapid Sand Filter pada Sumur Gali
Studi Literatur
Persiapan Rancangan Penelitian
Parameter Penelitian : Fe dan Mn
Variabel : Konsentrasi Fe dan Mn,
pemakaian batuan pada tiap step cascade aerator
A
METODOLOGI PENELITIAN
Lanjutan…
Persiapan Alat dan Bahan
• Sampel buatan dan Air Sumur Gali y Rapid Sand Filter
• Pompa y Bak Penampung Air
• Cascade Aerator yang terbuat y Batuan dari kaca akrilik
PELAKSANAAN PENELITIAN A
PEROLEHAN DATA
ANALISA DAN PEMBAHASAN
KESIMPULAN
Gambar Reaktor
Foto Rangkaian Alat Reaktor
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisa Data Pengukuran Parameter pada 3 Variasi Konsentrasi Tanpa Mangan Zeolit
Sumber sampel tanpa menggunakan
batuan Total Efisiensi
Dari Inlet
Dari Cascade
Aerator Dari Filter
Inlet - Outlet Filter
1 mg/L 0.9989 0.7832 0.1377
3 mg/L 3.0153 1.9231 0.2559
5 mg/L 4.9501 3.2382 0.3629
1 mg/L N/A 21.6 82.4 86.2
3 mg/L N/A 36.2 86.6 91.5
5 mg/L N/A 34.6 88.8 92.7
1 mg/L 1.0024 0.7579 0.1178
3 mg/L 3.0465 1.8508 0.1238
5 mg/L 4.9245 3.1884 0.3442
1 mg/L N/A 24.4 84.4 88.3
3 mg/L N/A 39.2 89.2 93.0
5 mg/L N/A 35.3 93.3 95.9
Efisiensi (%)
N/A Konsentrasi
Mn
Efisiensi (%)
N/A Konsentrasi
Fe
ZAT Rata-rata
Variabel Konsentrasi
Cont’d
Grafik Removal Fe Tanpa Mangan Zeolit
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
1 mg/L 3 mg/L 5 mg/L
Konsentrasi (mg/l)
Efisiensi Removal (%)
Dari Oulet Cascade Aerator Dari Outlet Filter
Grafik Removal Fe Tanpa Menggunakan Mangan Zeolit
Cont’d
Grafik Removal Mn
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
1 mg/L 3 mg/L 5 mg/L
Konsentrasi (m g/l)
Efisiensi Removal (%)
Dari Outlet Cascade Aerator Dari Filter
Grafik Removal Mn Tanpa Menggunakan Mangan Zeolit
Oksigen Terlarut pada Air Sampel Tanpa Mangan Zeolit
Oksigen Terlarut mgO2/l Variabel
Konsentras
i Dari Inlet
Dari Cascade
Aerator Dari Filter 1 mg/L 7.2 (29,5 oC) 7.4 (29,0 oC) 7.4 (29,1 oC) 3 mg/L 7.3 (29,5 oC) 7.4 (29,0 oC) 7.3 (29,1 oC) 5 mg/L 7.4 (29,8 oC) 7.5 (29,2 oC) 7.4 (29,1 oC)
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisa Data Pengukuran Parameter pada 3 Variasi Konsentrasi Menggunakan Mangan Zeolit
Sumber sampel tanpa menggunakan
batuan Total Efisiensi
Dari Inlet
Dari Cascade Aerator
Dari Filter
Inlet - Outlet Filter
1 mg/L 0.9989 0.7832 0.1377
3 mg/L 3.0153 1.9231 0.2559
5 mg/L 4.9501 3.2382 0.3629
1 mg/L N/A 21.6 82.4 88.6
3 mg/L N/A 36.2 86.6 93.1
5 mg/L N/A 34.6 88.8 93.2
1 mg/L 1.0024 0.7579 0.1178
3 mg/L 3.0465 1.8508 0.1238
5 mg/L 4.9245 3.1884 0.3442
1 mg/L N/A 24.4 84.4 88.6
3 mg/L N/A 39.2 89.2 95.2
5 mg/L N/A 35.3 93.3 97.1
Efisiensi (%)
N/A Konsentrasi
Mn
Efisiensi (%)
N/A Konsentrasi
Fe
ZAT Rata-rata
Variabel Konsentrasi
Cont’d
Grafik Removal Fe
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
1 mg/L 3 mg/L 5 mg/L
Konsentrasi (m g/l)
Efisiensi Removal (%)
Dari Outlet Cascade Aerator Dari Outlet Filter
Grafik Removal Fe Menggunakan Mangan Zeolit
Cont’d
Grafik Removal Mn
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
1 mg/L 3 mg/L 5 mg/L
Konsentrasi (m g/l)
Efisiensi Removal (%)
Dari Outel Cascade Aerator Dari Outlet Filter
Grafik Removal Mn Menggunakan Mangan Zeolit
Oksigen Terlarut pada Air Sampel Tanpa Mangan Zeolit
Oksigen Terlarut mgO2/l
Variabel
Konsentrasi Dari Inlet
Dari Cascade
Aerator Dari Filter 1 mg/L 7.5 (29,3 oC) 7.6 (29,0 oC) 7.5 (29,0 oC) 3 mg/L 7.2 (29,1 oC) 7.3 (29,0 oC) 7.3 (29,0 oC) 5 mg/L 7.4 (29,3 oC) 7.5 (29,2 oC) 7.5 (29,0 oC)
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisa Data Pengukuran Parameter pada Sampel Air Sumur Gali Tanpa Mangan Zeolit
Air Sumur dengan menggunakan batuan
Total Efisiensi
Dari Inlet
Dari Cascade
Aerator
Dari Filter
Inlet - Outlet
Filter
Konsentrasi
(mg/l) 1.16 0.8233 0.12 N/A
Efisiensi (%) N/A 29 85.4 89.7
Konsentrasi
(mg/l) 2 1.2802 0.13 N/A
Efisiensi (%) N/A 29.5 89.7 93
Mn Fe
ZAT Rata-rata
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisa Data Pengukuran Parameter pada Sampel Air Sumur Gali Menggunakan Mangan Zeolit
Air Sumur dengan menggunakan batuan
Total Efisiensi
Dari Inlet
Dari Cascade Aerator
Dari Filter
Inlet - Outlet
Filter Konsentrasi
(mg/l) 1.16 0.7894 0.1029 N/A
Efisiensi (%) N/A 31.9 87 91.1
Konsentrasi
(mg/l) 2 1.2802 0.13 N/A
Efisiensi (%) N/A 36 89.8 93.5
Mn Fe
ZAT Rata-rata
Cont’d
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
batu non batu
Variabel penggunaan batu
efisiensi (%)
Dari Outlet Cascade Aerator Dari Outlet Filter
Grafik Removal Fe Dengan Menggunakan Mangan Zeolit dan Tanpa Menggunakan Mangan Zeolit
Cont’d
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
batu non batu
Variabel penggunaan batu
efisiensi (%)
Dari Outlet Cascade Aerator Dari Outelet Filter
Grafik Removal Mn Dengan Menggunakan Mangan Zeolit dan Tanpa Menggunakan Mangan Zeolit
Oksigen Terlarut pada Air Sumur Gali
Oksigen Terlarut mgO2/l
Variabel Batuan Dari Inlet
Dari Cascade
Aerator Dari Filter
Menggunakan
mangan zeolit 3,3 7,1 7,0
Tanpa mangan
zeolit 3,3 6,5 6,4
HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
STANDART DEVIASI
Sumber sampel tanpa menggunakan batuan
Sumber sampel dengan menggunakan batuan
Air sumur tanpa menggunakan
batuan
Air Sumur dengan menggunakan
batuan
Dari Inlet
Dari Cascade Aerator
Dari Filter
Dari Inlet
Dari Cascade Aerator
Dari Filter
Dari Cascade Aerator
Dari Filter
Dari Cascade Aerator
Dari Filter 1 mg/L 0.9989 0.7832 0.1377 0.9864 0.6557 0.11
3 mg/L 3.0153 1.9231 0.2559 3.0688 1.8607 0.2113 5 mg/L 4.9501 3.2382 0.3629 4.9724 3.0421 0.3361 1 mg/L 0.0063 0.0076 0.0066 0.0143 0.0242 0.0114 3 mg/L 0.0165 0.0616 0.0686 0.0316 0.0502 0.0520 5 mg/L 0.0381 0.0539 0.0378 0.0630 0.0572 0.1767 1 mg/L 1.0024 0.7579 0.1178 1.1171 0.7458 0.1268 3 mg/L 3.0465 1.8508 0.1238 3.0646 1.8357 0.1479 5 mg/L 4.9245 3.1884 0.3442 4.9155 2.9891 0.1449 1 mg/L 0.0129 0.0221 0.0272 0.0180 0.0125 0.0328 3 mg/L 0.0129 0.0221 0.0202 0.0202 0.0466 0.0352 5 mg/L 0.0301 0.0483 0.0250 0.0619 0.8936 0.0428
0.0286 0.0258 0.0516 0.0286 Standart
Deviasi
1.4100 0.1449
1.2802
0.1298 Konsentra
si Mn
0.0084 0.0171 0.0088 0.0147 Standart
Deviasi
0.8233 0.1198
0.7894 0.1029 Konsentra
si Fe
ZAT Rata-rata
Variabel Konsentrasi
Foto - foto
Perbedaan penggunaan batuan
Perbedaan Aliran
Perbedaan di bak Penampung
KESIMPULAN
{ Efisisiensi optimal penuruan Fe dan Mn pada cascade aerator dan rapid sand filter terjadi pada konsentrasi Fe dan Mn 3 mg/l dengan atau tanpa menggunakan mangan zeolit namun
diantaranya yang paling optimum adalah dengan menggunakan mangan zeolit. Yaitu sebesar 36,2% untuk Fe dan 39,2% untuk Mn. Sedangkan pada rapid sand filter, efisiensi penurunan Fe dan Mn paling optimum terjadi pada konsentrasi 5 mg/l. Yaitu sebesar 88,8% untuk Fe dan 93,3% untuk Mn. Namun, apabila ditinjau secara sistem averall, penurunan Fe dan Mn optimal pada konsentrasi 5 mg/l, yaitu 93,25 untuk Fe dan 97,1% untuk Mn.
Dari data perhitungan juga disimpulkan, semakin tinggi
konsentrasi, maka semakin rendah efisiensi removal Fe dan Mn pada cascade aerator. Hal ini karena terjadi kejenuhan pada
cascade aerator yang diakibatkan konsentrasi yang terlalu tinggi, sehingga removal pada Fe dan Mn tidak berjalan dengan baik.
Bertolak belakang dengan yang terjadi pada cascade aerator, pada unit rapid sand filter semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi pula efisiensi removal Fe dan Mn. Hal ini
disebabkan karena pada konsentrasi tinggi koloidal yang terjadi semakin banyak, maka kerja pada rapid sand filter meningkat.
Con’t
{
Pada penelitian ini terdapat variasi untuk penggunaan batuan mangan zeolit di atas setiap step cascaade aerator. Ada yang
menggunakan dan tidak menggunakan. Dari hasil yang di dapatkan bahwa, efisiensi
penurunan Fe dan Mn lebih besar dengan
menggunakan batuan mangan zeolit. Hal ini karena mangan zeolit memiliki 3 fungsi
sekaligus, yaitu penukar ion, adsrobent dan
oksidan. Sehingga efisiensi penurunan yang
dihasilkan lebih besar dari pada yang tanpa
menggunakan mangan zeolit.
SARAN
{
Perlu dilakukan suatu penelitian untuk mengetahui nilai kelarutan gas dengan menggunakan cascade aerator.
{
Perlu dicoba pada reaktor ini dengan
menggunakan air sungai, air tanah dalam maupun pada air PDAM.
{
