Terapan Termodinamika Pada Aerator
-
Upload
muhammad-sadiqul-iman -
Category
Documents
-
view
714 -
download
9
Transcript of Terapan Termodinamika Pada Aerator
TERMODINAMIKA
TERAPAN TERMODINAMIKA PADA AERATOR
Dosen Pembimbing :
M.S ALIM, M.T
Disusun Oleh :
KELOMPOK
M.RIZKI WIGUNA HIE108015
QANITA ULFAH HIE108048
RISMAWIDHA M. HIE108071
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
2009
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat
dan karunia-Nya makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Shalawat
dan salam tak lupa penulis haturkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad
Saw. beserta keluarga, sahabat, para aulia, serta para pengikut Beliau yang
senantiasa istiqomah di jalan-Nya hingga hari kiamat.
Terwujudnya makalah ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada M.S Alim, MT selaku dosen pengajar pada mata kuliah
Termodinamika, dan teman-teman yang telah memberikan bantuan, baik berupa
masukan, saran, maupun nasihat kepada penulis selama proses penulisan makalah
ini.
Penulisan makalah ini telah diupayakan agar tersaji dengan sempurna,
namun tentu saja masih terdapat banyak kekurangan karena keterbatasan
pengetahuan dan pengalaman yang penulis miliki. Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran dan kritik untuk dijadikan masukan demi penyempurnaan
makalah ini.
Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Amin.
Banjarbaru, Mei 2010
Kelompok 16,
2
DAFTAR ISI
Kata Pengangtar…………………………………………………………..........
Daftar Isi……..…………………………………………………...……………
BAB I Pendahuluan …………………………………………………………...
1.1 Latar Belakang…………………………………………...…...........
1.2 Tujuan………………………………………………………….......
1.3 Batasan Masalah………………….……..………………………....
1.4 Metode Penulisan……………………...…...……………………...
BAB II Pembahasan …………………………………………………………..
2.1 Hukum Termodinamika..………………………………...………...
2.1.1. Hukum termodinamika ke-0 ……………………………………
2.1.2 Hukum Termodinamika ke-1 ……………………………………
2.1.3 Hukum Termodinamika ke-2 ……………………………………
2.2 Perpindahan Panas…………………………………………..……..
2.3 Gas Ideal……………………………………………………...……
2.4 Prinsip Kerja Aerator …………………………………………….
2.4.1 Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Aerasi Kontak ..............
2.4.2 Blower …………………………………………………………...
BAB III Proses Produksi ……………………………………………………...
BAB III Kesimpulan …………………………………………………………..
Daftar Pustaka………………………………………………………………….
i
ii
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
4
6
7
9
11
13
15
16
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kegiatan pembangunan yang bertujuan meningkatkan
kesejahteraan hidup rakyat bertumpu pada pembangunan di bidang
industri. Pembangunan di bidang industri tersebut di satu pihak akan
menghasilkan barang yang bermanfaat bagi kesejahteraan hidup rakyat,
dan di lain pihak industri itu juga akan menghasilkan limbah. Diantara
lain limbah yang dihasilkan oleh kegiatan industri tersebut terdapat
limbah cair.
Air limbah yang dibuang langsung ke dalam lingkungan dapat
menimbulkan bahaya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia serta
makhluk hidup lainnya. Mengingat resiko tersebut, perlu diupayakan
agar setiap kegiatan industri dapat menghasilkan limbah seminimal
mungkin. Disamping itu diperlukan pengelolaan yang sesuai dengan
kebijakan yang tertuang dalam peraturan perundangan-undangan serta
peraturan pemerintah yang berkaitan dengan pengelolaan limbah industri.
Setiap industry diharapkan memiliki instalasi pengolahan air
limbah sendiri yang secara efektif dapat meminimalkan konsentrasi
bahan pencemar yang terkandung dalam air limbah yang dihasilkan.
Teknik pengolahan air limbah banyak ragamnya. Salah satu teknik yang
digunakan dalam pengolahan air limbah adalah proses lumpur aktif
dengan aerasi oksigen murni.
Sistem pengolahan air tersebut membutuhkan tangki atau kolam
aerasi. Seiring dengan semakin terbatasnya jumlah lahan, bentuk kolam
aerasi ini menjadi bermacam-macam menyesuaikan kondisi yang ada. Hal
ini menyulitkan perencana untuk mengetahui efektifitas kolam aerasi.
Prinsip aerasi adalah memberi kontak udara terhadap permukaan badan air.
4
Tujuan terpenting aerasi adalah oksigenasi (meningkatkan DO - dissolved
oxygen - dalam air). Makalah akan membahas hubungan hukum
termodinamika dan aerasi dan prinsip kerja aerator.
1.2. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan makalah ini yaitu:
a. Mengetahui prinsip aerator secara umum
b. Mengetahui termodinamika pada aerator
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari penulisan makalah ini yakni,
membahas prinsip kerja aerator dan blower serta hubungannya dengan
termodinamika.
1.4. Metode Penulisan
Metode penulisan yang digunakan dalam makalah ini adalah studi
literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dari literatur-literatur dan
jurnal penelitian yang bersangkutan dari internet.
5
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Hukum Termodinamika
2.1.1 Hukum Termodinamika ke-0
Hukum termodinamika ke-0 menyatakan “Jika dua buah sistem
berada dalam keadaan kesetimbangan termal dengan sistem ke-3, maka
kedua sistem itu berada dalam kesetimbangan termal satu sama lain”. Jika
terdapat tiga buah benda A,B dan C maka TA = TC, TB = TC dan TA = TB.
Kesetimbangan termal terjadi jika dua benda yang berbeda suhu
diletakkan sedemikian rupa dan terjadi kontak sehingga kedua benda
tersebut memiliki suhu sama.
2.1.2 Hukum Termodinamika ke-1
Hukum termodinamika ke-1 berhubungan dengan cara suatu
system memperoleh energy dari lingkungan atau kehilangan energy ke
lingkungan. Hukum termodinamikan ke-1 “energy dalam suatu system
berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q
dan kerja W. sehingga ΔU = U2 - U1 = Q – W.
Energy dalam dalam system dapat berubah karena adanya kalor Q.
Kalor Q yang masuk dalam ke system mengubah energy dalam system
dari U1 menjadi U2 (U2 > U1) karena disebabkan adanya perubahan suhu
(T2 > T1). Sehingga ΔU = U2 - U1 = Q.
Energy dalam system dapat berubah karena adanya kerja W. Suatu
sitem yang melakukan kerja W tanpa ada aliran energy menyebabkan suhu
pada system berkurang (T2 < T1). Ini berarti energy dalam system juga
berkurang (U2 < U1). Sehingga ΔU = U2 - U1 = - W.
2.1.3 Hukum Termodinamika ke-2
Hukum termodinamika ke-2 “Kalor mengalir secara spontan dari
suatu benda/zat yang berada pada temperatur yang lebih tinggi ke suatu
6
benda/zat yang berada pada temperatur yang lebih rendah dan tidak dapat
mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”.
2.2. Perpindahan Panas
Kalor berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang
suhunya rendah. Kalor dan usaha masing-masing adalah bentuk energi dan
harus ada suatu hubungan tertentu diantaranya, yang dinamakan
kesetaraan energi mekanik dan kalor. Kalor berpindah dari satu benda ke
benda lain melalui 3 cara :
1. Konduksi
Perpindahan kalor yang tidak disertai perpindahan zat pengantar.
Q = kA ΔT/L
Keterangan :
L = panjang
A = Luas penampang
k = konduktivitas termal (jenis bahan)
ΔT = beda suhu
Q = kalor
Makin besar nilai k suatu benda, makin mudah zat itu
menghantar kalor.
Bahan konduktor mempunyai nilai k besar, sedangkan bahan
isolator mempunyai nilai k kecil.
2. Konveksi
Perpindahan kalor yang disertai perpindahan partikel-partikel zat.
Ada 2 jenis konveksi :
a. Konveksi alami
Pengerakan atau aliran energi kalor terjadi akibat perbedaan
massa jenis
b. Konveksi paksa
Aliran panas dipaksa dialirkan ke tempat yang dituju dengan
bantuan alat tertentu
7
Q = hA ΔT
Keterangan :
Q= kalor
A= Luas Penampang yang bersentuhan
ΔT= suhu antara benda denagn fluida
3. Radiasi
Perpindahan energi kalor dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Permukaan hitam dan kusam adalah penyerap dan
pemancar radiasi yang baik, sedangkan permukaan putih dan
mengilap adalah penyerap dan pemancar radiasi yang buruk.
Menurut Stefan dinyatakan sebagai berikut. ”Energi total yang
dipancarkan oleh suatu permukaan hitam sempurna dalam bentuk
radiasi kalor tiap satuan waktu, tiap satuan luas permukaan
sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu.” P
Permukaan Hitam sempurna :
Q = e o AT4
o = konstanta Stefan-Boltzman
(5,67 x 10 pankat -8 W/m2K4)
Permukaan dengan emisivitas e (0 lebih kecil sama dengan e lebih
kecil sama dengan 1)
untuk benda penyerap sempurna(penyerap paling buruk)
nilai e = 0, sedangkan benda penyerap sempurna sekaligus
pemancar sempurna, yaitu benda hitam sempurna nilai
e = 1.
emisivitas manusia kurang lebih 0,98.
emisivitas benda (e) menyatakan suatu ukuran seberapa
besar pemancaran radiasi kalor suatu benda dibandingkan
dengan benda hitam sempurna dan besarnya bergantung
pada sifat permukaan benda.
Proses transfer kalor ini berlangsung melalui suatu medium yaitu
udara. Misalnya untuk menurunkan suhu udara suatu ruang maka udara
8
yang bersuhu lebih dingin disalurkan ke dalam ruang tersebut. Dalam hal
aerator, pertukaran kalor terjadi antara gelembung-gelembung udara
dengan fluida. Terjadi efek pencampuran dan pengadukan yang cukup agar
seluruh bagian fluida terkena kontak dengan udara yang dihembuskan
blower melalui diffuser . Gelembung udara terjadi akibat adanya aliran
turbulen yang dihasilkan alat mekanis kemudian diabsorbsi oleh cairan
dengan jumlah kecepatan tertentu. Di dalam inti turbulen energi kalor
dipindahkan dengan sangat cepat dari satu tempat ke tempat yang lain
berdasarkan Frenzied eddy activity (kegiatan pusaran yang acak). Ketika
dekat permukaan dinding pusaran yang acak menjadi diabaikan.
Hubungan Tekanan dan Suhu Gas, merupakan fenomena yang
sangat menarik seperti yang dinyatakan dalam Hukum Charles. Bahwa
Tekanan dan suhu gas mempunyai hubungan positif artinya bila suhu gas
naik maka tekanannya juga naik demikian pula sebaliknya. Tetapi pada
suhu 455° fahrenheit di bawah nol, hubungan itu tidak berlaku lagi. Oleh
karena itu suhu sebesar -455°F, disebut sebagai titik nol absolut untuk
skala Fahrenheit. Hal ini dilakukan agar tidak bertentangan dengan hukum
konservasi energi yang menyatakan bahwa suatu materi tidak dapat dibuat
atau dilenyapkan. Bila ditransfer ke skala Celcius maka titik nol absolut
menjadi -273°C.
2.3. Gas Ideal
“Tekanan total gas campuran adalah jumlah tekanan yang ditimbulkan
oleh setiap gas.”
Hukum ini berlaku pada kondisi yang sama seperti hukum gas
ideal itu sendiri yaitu dengan pendekatan tekanan sedang, tetapi menjadi
semakin cermat jika tekanan diturunkan.
Pada sisem (gas) dapat terjadi beberapa proses:
a. Proses Adiabatik
Suatu proses yang terjadi sedemikian rupa sehingga tidak ada proses
masuk atau keluarnya kalor tersebut disebut proses adiabatik. Proses ini
9
dapat dilakuakn dengan cara membalut system dengan lapisan tebal bahan
isolasi panas ataupun dengan melakukan proses secara cepat.
b. Proses Isokhorik
Jika suatu zat mengalami proses dimana volumenya tidak berubah disebut
proses isokhorik.
c. Proses Isotermik
Proses isotermik terjadi pada suhu konstan. Agar suhu suatu system tetap
konstan, perubahan pada koordinat-koordinat lainnya harus berlangsung
perlahan-lahan dan harus ada perpindahan panas.
d. Proses Isobarik
Proses yang berlangsung pada tekanan konstan.
2.4. Prinsip Kerja Aerator
Aerator merupakan alat untuk mempercepat transfer udara ke
dalam air dengan mempercepat proses diffusi. Aerator juga digunakan
untuk mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut dalam air sehingga
dalam pengolahan limbah cair mikroorganisme aerob dapat bekerja
menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah. Pada aerator udara
diinjeksikan kedalam air oleh nosel atau diffuser karena adanya perbedaan
temperatur udara dengan air maka terjadi pertukaran panas antara udara
dengan air. Aerator menyerap tiga perempat bagian dari seluruh kebutuhan
energy
Efektifitas proses aerasi sebagai salah satu cara untuk mengurangi
atau menghilangkan bahan-bahan pencemar dalam air sampai batas yang
disyaratkan, ditentukan oleh sebaran udara dalam tangki aerasi atau kolam
aerasi. Jika sebaran udara dapat diketahui maka efektifitas proses akan
dapat diperkirakan. Sebaran udara dalam air ini ditentukan oleh
mekanisme apungan udara dan pencampuran oleh aliran turbulen air dalam
kolam aerator.
Hammer (1986) menyatakan cara penambahan oksigen terlarut
dalam air dapat terjadi akibat adanya proses aliran permukaan, proses
10
fotosintesis dan perlakuan mekanis dari alat diffusi untuk menghasilkan
gelembung udara. Menurut Treybal (1985) adanya gelembung udara
terjadi akibat adanya aliran turbulen yang dihasilkan alat mekanis
kemudian diabsorbsi oleh cairan dengan jumlah kecepatan tertentu
(Mizwar dkk, 1997).
Hammer (1986) memberikan penjelasan lebih lanjut tentang
penambahan oksigen kedalam air , bahwa laju perpindahan oksigen dari
gelembung udara ke larutan tergantung pada peralatan yang digunakan dan
sifat cairan. Adapun hubungan antara laju perpindahan massa oksigen
dengan laju perpindahan massa dan perubahan konsentrasi oksigen dalam
air dinyatakan dengan persamaan :
R=K(β.Cs-Ct)
R = laju perpindahan oksigen dari udara ke air (mg/liter.jam)
K = koefisien perpindahan massa yang tergantung pada alat dan sifat
air (perjam)
Β = koefisien kejenuhan oksigen pada air
Cs = konsentrasi kelarutan oksigen pada saat jenuhdalam air murni
(mg/liter)
Ct = konsentrasi oksigen dalam air
Semakin tinggi tekanan yang keluar pada compressor maka
semakin banyak butiran gelembung udara yang dihasilkan dan dengan
tekanan yang tinggi dapat mempercepat produksi gelembung udara
sehingga berpengaruh pada penambahan nilai oksigen terlarut dalam air
yang pada akhirnya berpengaruh pada koefisien perpindahan massa
oksigen kedalam air.
Chumby (1987) menjelaskan bahwa meningkatkan performansi
pada peralatan aerator ini dapat dilakukan dengan cara memperkecil
gelembung-gelembung udara yang keluar dari nosel. Ukuran gelembung
yang dihasilkan nosel lebih kecil namun mempunyai frekuensi yang lebih
banyak sehingga memperluas kontak gelembung udara dengan air.
Sedangkan disisi lain akan mempercepat proses difusi dari gelembung
udara ke air (Mizwar dkk,1997).
11
Hammer (1986) lebih jauh menjelaskan bahwa koefisien laju
perpindahan massa oksigen dalam air tergantung sifat air limbah juga
dipengaruhi oleh macam alat diffusi dalam hal ini adalah aerator dan
kedalaman cairan/air (Mizwar dkk,1997). Sifat air limbah yang
berpengaruh berupa rapat massa air, tegangan permukaan air dan
viskositas air. Selain itu, viskositas udara dan percepatan grafitasi juga
turut mempengaruhi koefisien laju perpindahan massa oksigen dalam air.
Gambar 1. Aerator Putaran Rendah
Gambar 2. Aerator Putaran Tinggi
2.4.1. Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Aerasi Kontak
Proses pengolahan air limbah dengan aerasi ini merupakan
pengembangan dari proses lumpur aktif dan proses biofilter. Pengolahan
air limbah dengan proses aerasi kontak ini terdiri dari dua bagian yakni
pengolahan primer dan pengolahan sekunder.12
Pengolahan Primer
Pada pengolahan primer ini, air limbah dialirkan melalui saringan
kasar (bar screen) untuk menyaring sampah yang berukuran besar seperti
sampah daun, kertas, plastik dll. Setelah melalui screen air limbah
dialirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur,
pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga
berfungasi sebagai bak pengontrol aliran.
Pengolahan sekunder
Proses pengolahan sekunder ini terdiri dari bak kontaktor anaerob
(anoxic) dan bak kontaktor aerob. Air limpasan dari bak pengendap awal
dipompa dan dialirkan ke bak penenang, kemudian dari bak penenang air
limbah mengalir ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari bawah
ke atas (Up Flow). Di dalam bak kontaktor anaerob tersebut diisi dengan
media dari bahan plastik atau kerikil/batu split. Jumlah bak kontaktor
anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah
air baku yang akan diolah. Air limpasan dari bak kontaktor anaerob
dialirkan ke bak aerasi. Di dalam bak aerasi ini diisi dengan media dari
bahan pasltik (polyethylene), batu apung atau bahan serat, sambil diaerasi
atau dihembus dengan udara sehingga mikro organisme yang ada akan
menguraikan zat organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan
menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan
kontak dengan mikro-orgainisme yang tersuspensi dalam air maupun yang
menempel pada permukaan media yang mana hal tersebut dapat
meningkatkan efisiensi penguraian zat organik. Proses ini sering di
namakan Aerasi Kontak (Contact Aeration).
Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak
ini lumpur aktif yang mengandung massa mikro-organisme diendapkan
dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi
lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi.
Di dalam bak kontaktor khlor ini air limbah dikontakkan dengan senyawa 13
khlor untuk membunuh micro-organisme patogen. Air olahan, yakni air
yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai
atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut
selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), cara ini dapat
menurunkan konsentrasi nutrient (nitrogen) yang ada dalam air limbah.
Dengan proses ini air limbah rumah sakit dengan konsentrasi BOD 250 -
300 mg/lt dapat di turunkan kadar BOD nya menjadi 20 -30 mg/lt. Surplus
lumpur dari bak pengendap awal maupun akhir ditampung ke dalam bak
pengering lumpur, sedangkan air resapannya ditampung kembali di bak
penampung air limbah.
Adapun keunggulan Proses Aerasi Kontak yaitu:
Pengelolaannya sangat mudah.
Biaya operasinya rendah.
Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, Lumpur yang dihasilkan
relatif sedikit.
Dapat menghilangkan nitrogen dan phospor yang dapat menyebabkan
euthropikasi.
Suplai udara untuk aerasi relatif kecil.
Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup
besar.
2.4.2. Blower
Dalam proses aerasi blower digunakan sebagai alat untuk
menghembuskan udara ke dalam fluida. Blower merupakan salah sattu
varian dari Solder. Disebut blower karena proses penggunaannya
menggunakan udara. Blower dapat mencapai tekanan sampai 1,20 kg/cm2.
Dapat juga digunakan untuk menghasilkan tekanan negatif untuk sistim
vakum di industri.
Jenis-jenis Blower:
14
a. Blower sentrifugal
Blower sentrifugal terlihat lebih seperti pompa sentrifugal daripada
fan. Impelernya digerakan oleh gir dan berputar 15.000 rpm. Pada blower
multi-tahap, udara dipercepat setiap melewati impeler. Pada blower tahap
tunggal, udara tidak mengalami banyak belokan, sehingga lebih efisien.
Blower sentrifugal beroperasi melawan tekanan 0,35 sampai 0,70
kg/cm2, namun dapat mencapai tekanan yang lebih tinggi. Satu
karakteristiknya adalah bahwa aliran udara cenderung turun secara drastis
begitu tekanan sistim meningkat, yang dapat merupakan kerugian pada
sistim pengangkutan bahan yang tergantung pada volum udara yang
mantap. Oleh karena itu, alat ini sering digunakan untuk penerapan sistim
yang cenderung tidak terjadi penyumbatan.
b. Blower jenis positive-displacement
Blower jenis positive displacement memiliki rotor, yang
"menjebak" udara dan mendorongnya melalui rumah blower. Blower ini
menyediakan volum udara yang konstan bahkan jika tekanan sistimnya
bervariasi. Cocok digunakan untuk sistim yang cenderung terjadi
penyumbatan, karena dapat menghasilkan tekanan yang cukup (biasanya
sampai mencapai 1,25 kg/cm2) untuk menghembus bahan-bahan yang
menyumbat sampai terbebas. Mereka berputar lebih pelan daripada blower
sentrifugal (3.600 rpm) dan seringkali digerakkan dengan belt untuk
memfasilitasi perubahan kecepatan.
15
BAB III
PROSES PRODUKSI
Komponen utama :
1. Blower
2. Diffuser/nosel
3. Aerator
Diagram :
16
Generator
Aerator
Blower
Diffuser / nosel
Turbulensi
Gelembung udara
Degradasi zat olorganik oleh
mikroba
Zat organik turun
Generator digunakan untuk menggerakkan aerator. Pada proses aerasi
udara dihembuskan oleh blower melalui diffuser/nosel. Dari udara yang
dihembuskan melalui diffuser/nosel tersebut terbentuk aliran turbulen yang
mengakibatkan adanya gelembung-gelembung udara. Gelembung-gelembung
uadara ini berkontak dengan air limbah sehingga mikroorganisme yang terdapat
pada air limbah tersebut bekerja menguraikan bahan organik yang terdapat pada
air limbah tersebut.
Diffuser/nosel dipasang sedemikian rupa sehingga sehingga terjadi efek
pencampuran dan pengadukan yang cukup agar seluruh bagian air terkena kontak
dengan oksigen terlarut (DO) dan tidak terjadi pengendapan zat padat dalam bak
ini. Udara yang dihembuskan bertujuan untuk menstabilkan suhu dalam kolam
aerasi agar mikroorganisme dapat berkerja secara optimal. Terjadi pertukaran
kalor antara gelembung udara dengan air limbah. Menurut hukum termodinamika
ke-2 ” “Kalor mengalir secara spontan dari suatu benda/zat yang berada pada
temperatur yang lebih tinggi ke suatu benda/zat yang berada pada temperatur yang
lebih rendah dan tidak dapat mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya”
dalam hal ini gelembung udara yang dihasilkan nosel diabsopsi oleh air limbah
sehingga kalor air turun. Disini terjadi perpindahan kalor secara konveksi.
Terjadi proses adiabatik, karena energi kalor diserap secara cepat.
Cepatnya penyerapan energi kalor disebabkan aliran turbulen. Proses absorpsi
yang dilakukan secara adiabatik menyebabkan suhu larutan naik dan akhirnya
menghentikan proses absorpsi tersebut. Untuk mengekalkan proses absorpsi
diberikan udara untuk mendinginkan air tersebut kemudian melepaskan kalor ini
ke udara bebas. Sesuai dengan hukum termodinamika ke-1 “energy dalam suatu
system berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q
dan kerja W”. Kalor menyebabkan perubahan energy dalam system karena adanya
perubahan suhu.
17
BAB IV
KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah aerator merupakan alat untuk
mempercepat transfer udara ke dalam air dengan mempercepat proses diffusi.
Aerator juga digunakan untuk mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut
dalam air sehingga dalam pengolahan limbah cair mikroorganisme aerob dapat
bekerja menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah. Pada aerator
udara diinjeksikan kedalam air oleh nosel atau diffuser karena adanya perbedaan
temperatur udara dengan air maka terjadi pertukaran panas antara udara dengan
air. Hal ini sesuai dengan hukum termodinamika ke-1 dan ke-2.
Cara penambahan oksigen terlarut dalam air dapat terjadi akibat adanya
proses aliran turbulen, perlakuan mekanis dari alat diffusi untuk menghasilkan
gelembung udara. Gelembung udara terjadi akibat adanya aliran turbulen yang
dihasilkan alat mekanis kemudian diabsorbsi oleh cairan dengan jumlah kecepatan
tertentu.
Dalam proses aerasi, blower digunakan sebagai alat untuk
menghembuskan udara ke dalam fluida. Disebut blower karena proses
penggunaannya menggunakan udara. Blower dapat mencapai tekanan sampai 1,20
kg/cm2.
Aerasi berpengaruh dalam mendegradasi limbah cair. Dengan kombinasi
proses anaerob dan aerob kosentrasi zat organik (BOD, COD) dapat diturunkan.
Cara ini dapat menurunkan konsentrasi nutrient (nitrogen) yang ada dalam air
limbah.
18
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1. 2008. Termodinamika
http://www.fuculty.petra.ac.id
Diakses tanggal 10 Mei 2010
Anonim 2. 2009.Teknologi Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit
http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Limbahrs/limbahrs.html
Diakses tanggal 25 Februari 2010
I Made Djaja.2008. Gambaran Pengelolaan Limbah Cair di Rumah Sakit X
Jakarta.
http://repository.ui.ac.id/contents/koleksi/.pdf
Diakses tanggal 25 Februari 2010
Ihsan Zul.2009.Cara Penggunaan Blower
http://www.kingwalet.com/Artikel9.php
Diakses tanggal 25 Februari 2010
Mizwar, M. Alfian dkk. 1997. Kajian Empiris Perpindahan Massa Oksigen Oleh
Compressed Air Aerator Dengan Analisis Dimensi.
http://i-lib.ugm.ac.id.
Diakses tanggal 13 April 2010.
Purba, M. 2005. Termodinamika. Erlangga.
Widodo, Sapto dkk. 2008. Sistem Refrigerasi dan Tata Udara. Departemen
Pendidikan Nasional.
Zulaikha, Siti.2009. Kalor.
http://cuteblogblock.com.
Diakses tanggal 13 April 2010.
19