Proses Aerasi

(1)

Tugas Individu Tugas Individu

Perbaikan Kualitas Air

(Proses Aerasi Air)

Oleh

IMAM NORIMAN DJAFAR

7020011211

Pe!inatan Kesehatan "in#kun#an

Jurusan Kesehatan Mas$arakat

Fakultas Il!u Kesehatan

%ni&ersitas Isla! Ne#eri Alau''in Makassar

201

(2)

Kata Pen#antar

*+,- ./  , 3+ 4- ./5,  ,666666666 48 ,

Assalammualaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah segala puji syukur kita haturkan kepada Allah SWT. semesta alam, yang telah memberikan kita kesehatan sehingga kita dapat melaksanakan aktifitas-aktifitas dengan segala manfaat yang ada, yang telah memberikan kita kecerdasan dalam berfikir, sehingga dengan kecerdasan itu kita dapat memberikan karya-karya terbaik kita untuk agama, bangsa dan tanah air. Shalawat serta salam tak lupa juga kita haturkan kepada junjungan kita abi !uhamad SAW. beserta keluarganya, sahabat, dan "rang-"rang yang selalu isti#"mah.

$alam kesempatan ini, kel"mp"k kami mempersembahkan sebuah makalah yang berjudul %&r"ses Aerasi Air'

&enulis menyadari bahwa !akalah ini ini jauh dari sempurna, sehingga kritik ( saran yg bersifat membangun sangat kami harapkan.

Sem"ga !akalah ini memberikan manfaat bagi pembaca, terutama penulis sendiri sebagai salah satu upaya perbaikan dalam pr"ses pembelajaran

Wassalammualaikum Wr. Wb.

Samata, )* "vember +*)

(3)

9A9 I

P:NDA;%"%AN

A. ATA /0A1A2

imbah merupakan buangan yang dihasilkan dari suatu pr"ses pr"duksi baik industri maupun d"mestik 3rumah tangga4. $imana masyarakat bermukim,

disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. imbah terdiri dari berbagai macam jenis yaitu limbah padat, gas dan cair. Agar limbah yg merupakan sisa buangan dapat dimanfaatkan kembali maka diperlukan suatu pr"ses yang dapat merubah limbah menjadi suatu hal yang dapat dimanfaatkan.Sistem aerasi digunakan dengan maksud untuk mengurangi kebutuhan luas lahan dan meningkatkan pr"ses peng"lahan menjadi lebih cepat sekaligus meniadakan bau yang mungkin timbul akibat pr"ses "ksidasi yang tidak sempurna.&ada pr"ses aerasi yaitu pr"ses reduksi /5$ 3/i"l"gical 56ygen $emand4 dan 75$ 37hemical 56ygen $emand4 secara aer"b digunakan aerat"r sebagai penghasil "ksigen yaitu dengan cara menempatkan aerat"r di dalam k"lam aerasi sehingga menghasilkan "ksigen berupa buih udara yang tercampur dengan air.

&r"ses aerasi sangat penting terutama pada peng"lahan limbah yang pr"ses peng"lahan bi"l"ginya memanfaatkan bakteri aer"b. /akteri aer"b adalah kel"mp"k bakteri yang mutlak memerlukan "ksigen bebas untuk pr"ses metab"lismenya. $engan tersedianya "ksigen yang mencukupi selama pr"ses bi"l"gi, maka bakteri-bakteri tersebut dapat bekerja dengan "ptimal. 8al ini akan bermanfaat dalam penurunan k"nsentrasi 9at "rganik di dalam air limbah. Selain diperlukan untuk pr"ses metab"lisme bakteri aer"b, kehadiran "ksigen juga

(4)

bermanfaat untuk pr"ses "ksidasi senyawa-senyawa kimia di dalam air limbah serta untuk menghilangkan bau.

/. :!:SA !ASAA8

$ari latar belakang diatas, maka ada beberapa rumusan masalah yang bias diambil yakni;

). Apakah pengertian Aerasi +. &r"ses-pr"ses Aerasi

<. !acam-macam &r"ses Aerasi

. =akt"r-fakt"r yang !empengaruhi &erpindahan 5ksigen &ada pr"ses Aerasi >. !anfaat Aerasi

7. T:?:A

). $apat !enjelaskan &engertian Aerasi +. $apat !enjelaskan &r"ses-pr"ses Aerasi

<. $apat !endiskripsikan !acam-macam pr"ses Aerasi

. $apat !enjelaskan =akt"r-fakt"r yang !empengaruhi &erpindahan 5ksigen pada &r"ses Aerasi

(5)

9A9 II

P:M9A;A<AN

A. &020TIA A0ASI

Aerasi merupakan pr"ses peng"lahan air dengan cara meng"ntakkan ke udara. &ada prinsipnya dapat dibedakan menjadi pr"ses abs"rpsi 3penyerapan gas4 dan des"rbsi 3pelepasan gas4.

Aerasi merupakan pr"ses penjernihan dengan cara mengisikan "ksigen ke dalam air. $engan diisikannya "ksigen ke dalam air maka 9at-9at seperti karb"n di"ksida serta hidr"gen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan ter"ksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui pr"ses sedimentasi atau filtrasi.

/. &5S0S A0ASI

5ksigen yang ada di udara, melalui pr"ses aerasi akan bereaksi dengan senyawa ferrous dan manganous terlarut merubahnya menjadi ferri3=04 dan manganic oxide hydrates yang tidak bisa larut. Selain itu dilanjutkan dengan pengendapan 3sedimentasi dan penyaringan 3filtrasi4. 5ksigen terhadap senyawa besi dan mangan di dalam air tidak selalu terjadi dalam waktu cepat. /ila air

mengandung 9at "rganik, pembentukan endapan besi dan mangan melalui aerasi terlihat sangat tidak efektif.

&ada peng"lahan air minum, kebanyakan dilakukan dengan menyebarkan air agar k"ntak dengan udara di atas lempengan tipis atau melaui tetesan-tetesan air yang kecil 3waterfall aerators@ Aerat"r air terjun4 atau dengan mencampur air dengan gelembung-gelembung udara3bubble aerat"r4. $engan kedua cara tersebut, "ksigen pada air dapat dinaikkan sampai *-B*C 3dari jumlah "ksigen

(6)

tertinggi,yakni air yang mengandubg "ksigen sampai jenuh. &ada aera"r air te rjun, dapat cukup besar menghilangkan gas-gas yang terdapat dalam air dan cukup berarti menurunkan karb"n di"ksida, tetapi tidak memadai bila air yang di"lah sangat k"r"sif. &eng"lahan selanjutnya seperti pembubuhan kapur atau dengan saringan marmer atau d"l"mite yang dibakar.

). Aerasi dan 5kseginasi

&r"ses aerasi merupakan peristiwa terlarutnya "ksigen di dalam air. 0fektifitas dari aerasi tergantung dari seberapa luas dari permukaan air yang bersinggungan langsung dengan udara. =ungsi utama aerasi adalah melarutkan "ksigen ke dalam air untuk meningkatkan kadar "ksigen terlarut dalam air dan melepaskan kandunngan gas-gas yang terlarut dalam air, serta membantu pengadukan air. Aerasi dapat dipergunakan untuk menghilangkan kandungan gas terlarut, "ksidasi besi dan mangan dalam air, mereduksi amm"nia dalam air melalui pr"ses nitrifikasi.

5ksigenasi merupakan pr"ses penambahan "ksigen ke dalam perairan c"nt"hnya pada pr"ses aerasi. Sumber utama dalam peraairan adalah hasil difusi langsung dari udara yang terbawa "leh air hujan maupun air masuk dan hasil dari f"t"sintesis fit"plankt"n atau tanaman hijau. $aya larut "ksigen juga dipengaruhi "leh suhu dan salinitas air. &ada aplikasinya dilapangan aerasi dan "ksigenasi dapat dilihat pada earasi tambak pada kincir air.

:paya untuk memberikan suplai "ksigen secara terus menerus hingga memenihi k"l"m perairan tambak dapat digunakan alat kincir, namun pemakaian yang lebih baik harus memperhatikan flutuasi harian "ksigen terlarut dalam tambak dan k"ndisi ikan atau udang pemeliharaan. Semakin banyak atau besar ukuran udang atau ikan peliharaan semakin besar pula kebutuhan "ksigen. Aerasi dan "ksigenasi banyak digunakan pada tambak-tambak atau k"lam-k"lam ikan dan udang untuk keperluan pemambahan "ksigen. Selain untuk menyalurkan "ksigen secara merata di perairan k"lam atau tambak pr"ses aerasi dan "ksigenasi juga dapat meratakan suhu di

(7)

perairan tersebut. &r"ses aerasi dan "ksigenasi pada tambak sangat diperlukan untuk menjaga kelangsungan hidup udang.

+. Aerasi dan Agitasi

5ksigen dalam fermentasi aer"b dapat dipandang sebagai 9at nutrisi yang penting seperti halnya 9at-9at nutrisi yang lain. Dat-9at nutrisi lain seperti gluk"sa dapat dengan mudah dilarutkan sampai kadar yang cukup besar 3misal ; )*.*** mgEl4F tetapi "ksigen mempunyai kelarutan yang

sangat kecil 3kurang dari )* mgEl4 sehingga p"pulasi "ksigen yang k"ntinyu 3aerasi4 sangat diperlukan untuk mencukupi kebutuhan "ksigen bagi mikr"bia.

&r"ses aerasi tidak terlepas dari pr"ses pengadukan 3agitasi4. 8embusan udara dari suatu k"mpres"r ke dalam suatu larutan medium selain memberikan aerasi juga pengadukan. &engadukan ini kadang-kadang ditambah dengan pengadukan mekanik untuk meningkatkan kecepatan pemindahan "ksigen dari fase gas ke sel mikr"bia. $engan demikian aerasi dan agitasi tersebut selain untuk memenuhi kebutuhan "ksigen juga untuk menjaga mikr"bia tetap tersuspensi dan larutan medium tetap h"m"gen.

Aerasi dan agitasi dalam skala lab"rat"rium biasanya dilaksanakan dengan mengg"yang-g"yangkan labu berisi larutan 3 shaken flask culture4. $alam skala lebih besar, aerasi diberikan dengan cara menghembuskan udara bertekanan ke dalam cairan medium dan kadang-kadang dilaksanakan pengadukan mekanik. Aerasi dan agitasi dalam skala lab"rat"rium mudah dilaksanakan, akan tetapi untuk skala industri perlu mendapat perhatian. 8al ini dikarenakan aerasi dan agitasi banyak menyerap biaya "perasi.

7. !A7A!-!A7A! &5S0S A0ASI

Aerasi alami merupakan k"ntak antara air dan udara yang terjadi karena pergerakan air secara alami. /eberapa met"de yang cukup p"puler digunakan untuk meningkatkan aerasi alami antara lain menggunakan cascade aerat"r, waterfalls, maupun c"ne tray aerat"r.

(8)

&ada aerasi secara difusi, sejumlah udara dialirkan ke dalam air limbah melalui diffuser. :dara yang masuk ke dalam air limbah nantinya akan berbentuk gelembung-gelembung 3bubbles4. 2elembung yang terbentuk dapat berupa gelembung halus 3fine bubbles4 atau kasar 3c"arse bubbles4. 8al ini tergantung dari jenis diffuser yang digunakan.

$. =A1T5-=A1T5 GA2 !0!&02A:8I &0&I$A8A 51SI20 &A$A &5S0S A0ASI

=akt"r H fakt"r yang mempengaruhi perpindahan "ksigen adalah ; a. &engaruh suhu

1"efisien penyerapan "ksigen 1a meningkat seiring dengan kenaikan suhu, karena suhu dalam air akan mempengaruhi tingkat difusi, tegangan permukaan dan kekentalan air. 1emampuan difusi "ksigen meningkat dengan peningkatan suhu, sedangkan tegangan permukaan dan kekentalan menurun seiring dengan kenaikan suhu. &engaruh suhu pada berbagai fakt"r tersebut dirangkum dalam persamaan dengan k"efisien

empiris 3f4 sbb ;

31.a4+*  3 1a4Tf3+*-T4

ilai f untuk aerasi permukaan pada umumnya memiliki rentang nilai ),*)+ H ),*J

b. 1ejenuhan 5ksigen

1"nsentrasi jenuh "ksigen dalam air tergantung pada derajat F salinitasF suhuF dan tekanan parsial "ksigen yang berk"ntak dengan air 0cken felder dan 5Kc"nn"r dalam /enefield dan randai 3 )LB+ 4 menyarankan bahwa k"nsentrasi jenuh dapat ditentukan dari persamaan berikut ;

37s4J*  S.T $imana ;

(9)

S  k"nsentrasi padatan terlarut dalam iar, gramE T  suhu, "7

c. 1arakteristik Air

$alam praktek ada perbedaan nilai 1A untuk air bersih dengan 1A air limbah yang mengandung materi tersuspensi, surfactant 3detergent4 dalam larutan dan perbedaan temperatur. =akt"r H fakt"r ini juga mempengaruhi nilai 7s. &engaruh fakt"r ini, dik"reksi dengan menggunakan k"efisien empiric 3M4 untuk pengaruh padatan tersuspensi dan surfaktan dan 3N4 untuk pengaruh perbedaan temperatur.

d. $erajat turbulensi

$erajat turbulensi dalam tangki aerasi akan mempengaruhi nilai M sebagai berikut ;

). Turbulensi akan menurunkan derajat tahanan li#uid film.

+. Turbulensi akan meningkatkan laju perpindahan masa "ksigen karena terjadi percepatan laju pergantian permukaan bidang k"ntak, yang berakibat pada deficit "ksigen 3driving f"rce, O74 tetap terjaga k"nstan. <. Turbulensi secara langsung akan meningkatkan nilai k"efisien

perpindahan "ksigen 31A4

0. !A=AAT &5S0S A0ASI fungsi dari aerasi adalah;

). &enambahan jumlah "ksigen

+. &enurunan jumlah karb"n di"ksida

<. !enghilangkan hidr"gen sulfida 38ws4, metana 3784, dan berbagai senyawa "rganik yang bersifat v"latile 3menguap4 yang berkaitan dengan rasa dan bau.

. &r"ses ini telah digunakan secara luas untuk peng"lahan air yang mempunyai kandungan jumlah besi dan mangan terlalu tinggi 3mengurangi kandungan k"nsentrasi 9at terlarut4. Dat-9at tersebut memberikan rasa pahit pada air,

(10)

menghitamkan pemasakan beras, dan memberikan n"da hitam kec"klat-c"klatan pada pakaian yang dicuci

Selain aerasi juga berfungsi untuk menghilangkan gas-gas beracun yang tak diinginkan misalnya gas 8+S, !ethan, 7arb"n $i"ksida dan gas-gas racun lainnya. eaksi "ksidasi /esi dan !angan "leh udara dapat ditulis sebagai berikut;

P  =e+Q Q 5+ Q )* 8+5 R  =e3584<Q B 8Q tak larut

!n+Q Q 5+ Q 8+5 R !n5+ Q + 8Q tak larut

$ari persamaan reaksi antara besi dengan "ksigen tersebut, maka secara te"ritis dapat dihitung bahwa untuk ) ppm "ksigen dapat meng"ksidasi .LB ppm i"n /esi. eaksi "ksidasi ini dapat dipengaruhi antara lain ; jumlah 5ksigen yang bereaksi , dalam hal ini dipengaruhi "leh jumlah udara yang dik"ntkkan dengan air serta luas k"ntak antara gelembung udara dengan permukaan air . ?adi makin merata dan makin kecil gelembung udara yang dihembuskan kedalam air bakunya , maka "ksigen yang bereaksi makin besar. =akt"r lain yang sangat mempengaruhi reaksi "ksidasi besi dengan "ksigen dari udara adalah p8 air. eaksi "ksidasi ini sangat efektif pada p8 air lebih besar J3tujuh4. 5leh karena itu sebelum aerasi dilakukan, maka p8 air baku harus dinaikkan sampai mencapai p8 B. 8al ini dimaksudkan agar p8 air tidak menyimpang dari p8 standart untuk air minum yaitu p8 ,> - p8 B,>. 5ksidasi !angan dengan "ksigen dari udara tidak seefektif untuk besi, tetapi jika kadar !angannya tidak terlalu tinggi maka sebagaian mangan dapat juga ter"ksidasi dan terendapkan.