Laporan Resmi Modul 4 Aer - Kelompok 3 (A)
Laporan Resmi Modul 4 Aer - Kelompok 3 (A)
Laporan Resmi Modul 4 Aer - Kelompok 3 (A)
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA II
PRAKTIKUM
AERATION (AER)
Kelas :B
Kelompok : 3 (A)
Praktikan : 1. FACHMELLYA Z. A (02211940000021)
2. MICHELLIA P. (02211940000029)
3. BERLIAN W. B. P (02211940000035)
Asisten : EUNIKE RHIZA
Tanggal Praktikum : 10 MEI 2022
DepartemenTeknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri dan Rekayasa Sistem
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
2022
LAPORAN RESMI 1
INTISARI
Percobaan ini bertujuan untuk mendapat prosedur operasi untuk mencapai desain proses
aerasi (koefisien absorbsi) untuk kapasitas 100 m3 air limbah per hari dengan peralatan yang
tersedia, mengevaluasi apakah peralatan yang tersedia di laboratorium dapat menghasilkan data
desain yang dibutuhkan, mengetahui kapasitas maksimum peralatan yang tersedia di
laboratorium dan mengevaluasi apakah peralatan tersebut dapat memenuhi kapasitas 100m3 air
limbah per hari, menghitung biaya yang dibutuhkan untuk aerasi air per m3 limbah, serta
mendesain sistem aerasi yang dibutuhkan untuk kapastas aerasi 100 m3 air limbah per hari.
Batasan masalah percobaan ini adalah ukuran bejana sebesar 1 Liter dan menggunakan jenis
stirrer magnetic. Variabel bebas yang digunakan adalah laju gas yang masuk melalui diffuser
dan kecepatan stirrer.
Hasil dari percobaan ini adalah koefisien absorbsi terbesar didapatkan sebesar 0,0048
dengan laju udara 3,5 L/m dan jenis stirrer magnetic dengan laju 1/4 putaran. Kapasitas
maksimum peralatan aerasi yang tersedia di laboratorium adalah 33,98 liter/hari. Peralatan
tersebut tidak dapat memenuhi kapasitas 100.000 liter air limbah per hari dan tidak
memungkinkan perhitungan daya yang dibutuhkan sehingga tidak dapat ditaksir biaya proses
aerasi per hari.
Desain sistem dari percobaan aerasi yang dibutuhkan untuk kapasitas aerasi sebesar 100
m3 air limbah per hari adalah sebuah tangki dengan diameter 1,62 m, tinggi 2,025 m, dengan
Volume total tangki sebesar 4,1718 m3 dan waktu tinggal selama 48,58 menit.
DAFTAR ISI
INTISARI 1
DAFTAR ISI 2
DAFTAR TABEL 3
DAFTAR GAMBAR 4
I.1 Problem Statement 5
I.2 Tujuan Praktikum 5
I.3 Dasar Teori 5
BAB II PRAKTIKUM 11
II.1 Variabel Percobaan 11
II.2 Metodologi 11
II.2.1 Alat 11
II.2.2 Bahan 11
II.2.3 Prosedur 11
II.3 Skema Alat 13
II.4 Hasil Praktikum 13
BAB III HASIL PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 15
III.1 Hasil Perhitungan 15
III.2 Pembahasan 16
BAB IV KESIMPULAN 21
DAFTAR PUSTAKA 22
DAFTAR NOTASI 23
APPENDIKS 24
LAMPIRAN 26
DAFTAR TABEL
Tabel I.2.1 Nilai Konsentrasi Jenuh DO di Fresh Water pada Tekanan 101,325 kPa 10
Tabel II.4.1 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 0 L/m 13
Tabel II.4.2 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 2 L/m (diperoleh dari
Literatur) 13
Tabel II.4.1 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 3,5 L/m (diperoleh dari
Literatur) 14
Tabel III.1.1 Hasil Perhitungan -ln (Cs-Cl) Per Variabel Percobaan Rate udara 2 L/m 15
DAFTAR GAMBAR
Gambar I.2.1 Metode Umum Aerasi 7
Gambar II.3.1 Skema alat Aeration 13
Gambar III.2.1 Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel A. 18
Gambar III.2.2 Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel B. 18
Gambar III.2.3 Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel C. 19
Gambar III.2.4 Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel D. 19
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Problem Statement
• Kelompok engineer diberi tugas untuk mendesain sebuah unit aerasi kontinu dengan
kapasitas 100 m3 air limbah per hari.
• Tidak ada data parameter desain yang tersedia. Sebuah eksperimen dibutuhkan untuk
mendapatkan data yang diperlukan.
• Peralatan aerasi (tipe batch) tersedia di lab dengan spesifikasi berikut :
o Ukuran wadah : 15 L
o Perlengkapan : stirrer, baffles, sparger
Penugasan:
• Dengan menggunakan peralatan yang tersedia di lab, tentukan prosedur operasi untuk
mencapai tujuan.
• Evaluasi apakah peralatan dapat menghasilkan data desain yang dibutuhkan?.
• Berapa kapasitas maksimum dari peralatan dan faktor apa yang merupakah langkah
pengendalian? Dapatkah peralatan aerator memenuhi data yang dibutuhkan.
• Hitung biaya operasi dari peralatan aerasi (Biaya power) per m3 limbah.
• Desain sistem aerasi yang dibutuhkan. Jelaskan pekerjaan secara lengkap
• Prinsip dasar yang digunakan
• Data atau parameter yang digunakan
• Penyesuaian dimensi
• Dll.
I.2. Tujuan Praktikum
1. Untuk mendapatkan data desain parameter aerasi (koefisien absorbsi) untuk kapasitas
100 m3.
2. Untuk mengevaluasi peralatan yang tersedia di laboratorium dapat menghasilkan data
desain yang dibutuhkan.
3. Untuk mengetahui kapasitas maksimum peralatan yang tersedia di laboratorium dan
mengevaluasi peralatan agar dapat memenuhi kapasitas 100 m3 air limbah per hari.
4. Untuk menghitung biaya yang dibutuhkan untuk aerasi air per m3.
I.3 Dasar Teori
Aerasi adalah satu pengolahan air dengan cara penambahan oksigen kedalam air.
Penambahan oksigen dilakuan sebagai salah satu usaha pengambilan zat pencemar yang
tergantung di dalam air, sehingga konsentrasi zat pencemar akan hilang atau bahkan dapat
dihilangkan sama sekali. Pada prakteknya terdapat dua cara untuk menambahkan oksigen
kedalam air yaitu dengan memasukkan udara ke dalam air dan atau memaksa air ke atas untuk
berkontak dengan oksigen (Sugiharto, 1987).
Fungsi utama aerasi adalah melarutkan oksigen ke dalam air untuk meningkatkan kadar
oksigen terlarut dalam air dan melepaskan kandungan gas-gas yang terlarut dalam air, serta
membantu pengadukan air. Aerasi dapat dipergunakan untuk menghilangkan kandungan gas
terlarut, oksidasi besi dan mangan dalam air, mereduksi ammonia dalam air melalui proses
nitrifikasi. Proses aerasi sangat penting terutama pada pengolahan limbah yang proses
pengolahan biologinya memanfaatkan bakteri aerob. Bakteri aerob adalah kelompok bakteri
yang mutlak memerlukan oksigen bebas untuk proses metabolismenya.{Jurnal Kesehatan
Masyarakat. 8(1): 42-50}. Dengan tersedianya oksigen yang mencukupi selama proses biologi,
maka bakteri-bakteri tersebut dapat bekerja dengan optimal. Hal ini akan bermanfaat dalam
penurunan konsentrasi zat organik di dalam air limbah. (Bary MA, 2013)
Aerasi digunakan untuk mentransfer oksigen untuk proses perlakuan biologis, untuk
stripping solvent dari air limbah, dan menghilangkan gas yang mudah menguap seperti H2S dan
NH3. Aerasi adalah proses perpindahan massa gas-liquid dimana difusi interphase terjadi saat
adanya driving force. Pada fase gas, driving force adalah perbedaan tekanan parsial, sedangkan
pada fase liquid adalah perbedaan konsentrasi.
(Eckenfelder, 2000)
Dalam prakteknya, terdapat 3 metode umum untuk mengkontakkan udara dengan air
limbah untuk proses transfer oksigen. Pertama adalah memasukkan udara atau oksigen murni
dibawah permukaan melalui diffuser keramik ber-porous atau nozzle seperti pada Gambar I.2.1
(a). Metode kedua adalah diffuser disertai pengadukan, diffuser diletakkan di tengah, kecepatan
naiknya gelembung menghasilkan sirkulasi pencampuran. Saat diffuser disertai dengan
mechanical mixing, maka diffuser diletakkan dekat dengan sumbu dari impeller untuk
memanfaatkan high liquid shear rate di sekitar gelembung seperti pada Gambar I.2.1 (b).
Metode ketiga adalah pengadukan secara mekanis air limbah pada permukaan untuk memicu
transfer oksigen menuju air dari atmosfer di atas liquid seperti Gambar I.2.1 (c). Surface aerator
biasanya diaplikasikan untuk lagoon dan badan air dengan luas permukaan yang besar.
(1)
Dimana N = mass transfer/unit waktu
A = cross sectional area dimana difusi terjadi
dc/dy = gradien konsentrasi dibanding cross sectional area
DL = koefisien difusi melalui film liquid
Jika diasumsikan kondisi kesetimbangan terjadi pada interface, proses mass transfer
dapat dirumuskan menjadi :
(2)
Dimana Dg = koefisien difusi melalui gas film
De = koefisien difusi eddy gas pada badan liquid
DL = koefisien difusi melalui liquid film
(Eckenfelder, 2000)
Karena sistem berhubungan dengan pengolahan air limbah yang turbulensinya tinggi,
difusivitas eddy akan lebih besar dari koefisien molecular diffusivity dan tidak disarankan
sebagai rate yang mengontrol. Lemis dan Whitman merumuskan konsep dua film dengan film
stagnan pada interface antara gas dan liquid, dimana mass transfer terjadi. Persamaan (2) dapat
diubah menjadi:
(3)
(4)
Dimana V adalah volume liquid dan KLa adalah overall film coefficient.
(5)
(Eckenfelder, 2000)
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai KLa adalah sebagai berikut:
1. Temperatur
Koefisien liquid film akan naik dengan meningkatnya temperatur. Saat gelembung
udara terlibat, perubahan pada temperatur liquid mempengaruhi gelembung yang
dihasilkan oleh sistem. Efek temperatur terhadap koefisien adalah:
KL(T) = KL(20oC) ΘT-20 (6)
Untuk unit difusi aerasi Θ biasanya 1,02. Korelasi dari Imhoff dan Albrect menunjukkan
harus lebih tinggi untuk sistem difusi dengan turbulensi rendah dan lebih rendah untuk
turbulensi tinggi.
1. Turbulent mixing
Meningkatkan derajat dari turbulent mixing akan meningkatkan overall transfer
coefficient.
2. Kedalaman liquid
Untuk semua tipe sistem difusi gelembung, KLa akan tergantung dari kedalaman dengan
hubungan berikut:
(7)
Nilai n sebesar 0,7 untuk semua sistem. Wagner dan Popel menunjukkan efisiensi
transfer oksigen meningkat 1,5% per kaki kedalaman.
1. Karakteristik air
Dalam praktek ada perbedaan nilai KLa untuk air bersih dengan KLa air limbah yang
mengandung materi tersuspensi, surfactant (detergen) dalam larutan dan perbedaan
temperatur. Faktor-faktor ini juga mempengaruhi nilai Cs. Pengaruh faktor ini,
dikoreksi dengan menggunakan koefisien empirik () untuk pengaruh padatan
tersuspensi dan surfactant dan () untuk pengaruh perbedaan temperatur.
=KLa (air limbah)KLa(air bersih)
=Cs (air limbah)Cs (air bersih)
Nilai tipikal untuk surface aerator berkisar 0,8 – 1,2 dan nilai berkisar 0,9 – 1.
(Eckenfelder, 2000)
Dissolved Oxygen (DO) bisa diukur dengan Winkler Test atau pemeriksaan DO.
Prosedur yang disarankan untuk non-steady state aeration adalah sebagai berikut:
1. Menghilangkan DO di unit aerasi dengan menambahkan sodium sulfit dan kobalt
klorida. Konsentrasi 0,05 mg/L kobalt harus ditambahkan, dan 8 mg/L Na2SO3 per mg/L
Dissolved Oxygen.
2. Mencampur isi di dalam tangki. Pada unit difusi aerasi, aerasi selama 1-2 menit biasanya
cukup.
3. Memulai unit aerasi pada laju operasi yang diinginkan. Sample dari dissolved oxygen
tiap interval waktu diukur (paling sedikit 5 titik didapat sebelum 90% dari konsentrasi
jenuh oksigen).
4. Jika alat pengukur DO digunakan, dapat diletakkan pada tangki aerasi. Nilai dari
pengukuran dapat dicatat tiap interval waktu.
5. Mengukur temperatur dan konsentrasi jenuh oksigen. Jika air diaerasi, nilai konsentrasi
jenuh dapat dilihat dari tabel.
Persamaan (4) dapat diintegrasi menjadi
(10)
KLa dapat ditentukan dari slope grafik ln(Cs-Co)/(Cs-Cl) terhadap waktu.
(Eckenfelder, 2000)
Tabel I.2.1 Nilai Konsentrasi Jenuh DO di Fresh Water pada Tekanan 101,325 kPa
T(oC) DO(mg/L) T(oC) DO(mg/L) T(oC) DO(mg/L)
0 14,62 13 10,6 26 8,22
1 14,23 14 10,37 27 8,07
2 13,84 15 10,15 28 7,92
3 13,48 16 9,95 29 7,77
4 13,13 17 9,74 30 7,63
5 12,8 18 9,54 31 7,51
6 12,48 19 9,35 32 7,42
7 12,17 20 9,17 33 7,28
8 11,87 21 8,99 34 7,17
9 11,59 22 8,83 35 7,07
10 11,33 23 8,68 36 6,96
11 11,08 24 8,53 37 6,86
12 10,83 25 8,38 38 6,75
Source: Calculated by G. C. Whipple and M. C. Whipple from measurements of C. J. J. Fox,
Journal of the American Chemical Society, vol. 33, p. 362, 1911.)
(Mackenzie, 2010)
BAB II
PRAKTIKUM
II.1 Variabel Percobaan
Variabel dari percobaan ini adalah :
1. Laju alir udara :
• 1.5 L/m
• 3.5 L/m
2. Putaran stirrer :
• 3/9 bukaan
• 6/9 bukaan
II.2. Metodologi
II.2.1 Alat
1. Aerator
2. DO meter
3. Diffuser
4. Magentic Stirer
5. Labu takar 50 mL 1 buah
6. Beaker glass 1 L 2 buah
Pipet volume 10 ml 1 buah
II.2.2 Bahan
1. Aquades
2. Na2SO3
3. CoCl2
II.2.3 Prosedur
Tabel II.4.1 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 0 L/m
Aliran udara = 0 L/m
Tabel II.4.2 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 2 L/m (diperoleh dari
Literatur)
0 2,0412 0 2,0503
2 2,0412 2 2,0503
4 1,8563 4 1,8825
6 1,7579 6 1,7699
8 1,7228 8 1,7699
10 1,7228 10 1,7579
12 1,7228 12 1,7579
14 1,7228 14 1,7579
16 1,7228 16 1,7579
Tabel II.4.1 Data Hasil Pengamatan untuk Variabel Rate udara 3,5 L/m (diperoleh dari
Literatur)
0 2,1436 0 2,0503
2 1,8672 2 2,0503
4 1,6620 4 1,8034
6 1,6332 6 1,6993
8 1,6233 8 1,6233
10 1,6034 10 1,6233
12 1,5933 12 1,6134
14 1,5933 14 1,6134
16 1,5933 16 1,6134
BAB III
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan data yang diperoleh dari literatur, dengan
tujuan untuk dapat membandingkan hasil yang diperoleh dengan variabel yang berbeda. Hal
ini dikarenakan pada saat percobaan kami hanya memperoleh data tanpa menggunakan
variabel aliran udara.
Tabel III.1.1 Hasil Perhitungan -ln (Cs-Cl) Per Variabel Percobaan Rate udara 2 L/m
0 1,771353 0 1,7698
2 1,771353 2 1,7698
4 1,80232 4 1,79799
6 1,81842 6 1,816468
8 1,82409 8 1,816468
10 1,82409 10 1,818418
12 1,82409 12 1,818418
14 1,82409 14 1,818418
16 1,82409 16 1,818418
Tabel III.1.2 Hasil Perhitungan -ln (Cs-Cl) Per Variabel Percobaan Rate udara 3,5 L/m
0 1,75378 0 1,7698
2 1,8005 2 1,7698
4 1,83386 4 1,811006
6 1,83845 6 1,827882
8 1,84003 8 1,840026
10 1,84318 10 1,840026
12 1,844779 12 1,841597
14 1,844779 14 1,841597
16 1,844779 16 1,841597
Percobaan ini diawali dengan membuat larutan CoCl2 1% sebanyak 1 mL dari 1 gram
CoCl2 padat serta membuat larutan Na2SO3 10% sebanyak 1,5 mL dari 10 gram Na2SO3 padat.
Pencampuran kedua larutan ini menghasilkan warna jernih kekuningan. Larutan CoCl2
berfungsi sebagai katalis pada reaksi antara Na2SO3 dan oksigen. Larutan Na2SO3 bertujuan
untuk menurunkan konsentrasi dissolved oksigen di air dengan cara bereaksi dengan oksigen
sehingga konsentrasi oksigen tidak jenuh. Reaksi Na2SO3 dengan oksigen sebagai berikut:
Na2S2O3 + ½ O2 → Na2S2O4
Langkah selanjutnya adalah mengisi tangki (beaker glass) dengan aquades sebanyak
1,13 Liter. Nilai volume ini disesuaikan dengan ukuran diameter dan ketinggian tangka yang
digunakan yaitu sebesar 11,3 cm dan 15,5 cm. lalu, Meletakkan diffuser di dalam tangki yang
berfungsi untuk mengalirkan oksigen ke dalam air dan memasang seperangkat magnetic stirrer.
Memasukkan larutan Na2SO3 1,5 mL dan CoCl2 1 mL. Mengalirkan aliran udara sebesar 3,5
L/menit dan mengatur kecepatan pengadukan sebesar 2/10 dan 3/10 putaran untuk variasi
variabel pertama dan mengalirkan rate udara sebesar 2 L/menit dengan kecepatan pengadukan
2/10 dan 3/10 putaran untuk variasi variabel kedua. Data yang diperoleh dari proses
percobaan yaitu waktu, nilai DO, dan suhu air pada proses aerasi.
Simulasi percobaan aerasi diawali dengan menentukan volume tangki aerator untuk
menghitung jumlah kebutuhan kristal CoCl2 dan Na2SO3. Simulasi ini akan menghasilkan data
yang dibutuhkan untuk analisa yaitu waktu untuk mendifusikan oksigen ke dalam liquid yang
diinginkan dan jumlah oksigen yang terlarut dalam air. Percobaan menggunakan 4 varian
sehingga didapatkan 4 jenis data yang berbeda dari percobaan ini. Data-data tersebut akan
digunakan lebih lanjut untuk dapat menghitung scale-up untuk menyelesaikan problem
statement yang telah diberikan.
Pada percobaan Aerasi ini, kelompok kami menggunakan data yang diperoleh dari
literatur untuk menyelesaikan perhitungan dari problem statement dikarenakan pada saat
percobaan, kami hanya menggunakan variasi kecepatan putaran strirrer saja, sehingga data yang
kami peroleh belum mencukupi untuk menyelesaikan kasus pada problem statement tersebut.
Pada percobaan yang dilakukan pada literatur menggunakan 4 variasi variabel, yang pertama
variabel A yaitu dengan rate udara 2 L/m dengan kecepatan perputaran stirrer 1/3 bukaan.
variabel B dengan rate udara 2 L/m dengan kecepatan perputaran stirrer ¼ bukaan. Variabel C
dengan rate udara 3,5 L/m dengan kecepatan perputaran stirrer 1/3 serta variabel D dengan rate
udara 3,5 L/m dengan kecepatan perputaran ¼ bukaan.
Perhitungan dalam simulasi aerasi menggunakan persamaan (10), yaitu:
Cs- CL= e-KLat (10)
Dimana KLa dapat ditentukan dari slope grafik -ln(Cs-CL) terhadap waktu. Tabel III.1.1
dan III.1.2 berisi hasil -ln (Cs-CL) di tiap variabel yang kemudian dibandingkan antar satu
variabel dengan yang lain.
Berdasarkan simulasi dan data yang telah diperoleh, berikut grafik hubungan antara
waktu dengan nilai -ln (Cs-CL) untuk mendapatkan trendline KLa atau slope yang dapat dilihat
sebagai berikut.
1.81
1.8
1.79
1.78
1.77
1.76
0 5 10 15 20
Waktu (menit)
Gambar III.2.1. Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel A.
1.81
1.8
1.79
1.78
1.77
1.76
0 5 10 15 20
Waktu (menit)
Gambar III.2.2. Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel B.
1.84
-ln(Cs-Cl)
1.82
1.8
1.78
1.76
1.74
0 5 10 15 20
Waktu (menit)
Gambar III.2.3. Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel C.
1.84
-Ln(Cs-Cl)
1.82
1.8
1.78
1.76
0 5 10 15 20
Waktu (menit)
Gambar III.2.4. Grafik KLa antara waktu (t) dan ln (Cs-C) pada variabel D.
Berdasarkan data literatur yang digunakan diperoleh KLa tertinggi yaitu sebesar 0,0048
yakni pada variabel D atau dengan rate udara 3,5 L/m dan kecepatan stirrer 1/4. Namun, hasil
ini tidak sesuai dengan teori pada literatur yang mana nilai KLa akan semakin tinggi jika
flowrate udara yang mengalir dan kecepatan putaran pada strirrer semakin tinggi. Hal ini
disebabkan karena lebih banyak oksigen yang ditransfer ke dalam air sehingga nilai DO
meningkat. Efisiensi menunjukkan perbandingan jumlah oksigen terlarut pada percobaan
dengan teoritis. Ketidak sesuaian hasil percobaan menggunakan data literatur ini dan juga tidak
tercapainya nilai efisiensi 100% dikarenakan pembacaan DO meter yang tidak presisi.
Bila diminta kapasitas aerasi sebanyak 100 m3 atau 100.000 liter dalam satu hari
sedangkan kapasitas tangki pada laboratorium hanya 1 liter, maka harus dilakukan 100.000 kali
proses aerasi batch dalam satu hari di laboratorium. Artinya satu kali proses aerasi (sampai DO
jenuh) diharuskan selesai dalam 0,864 detik. Sedangkan dari percobaan literatur yang dilakukan
dalam 16 menit DO belum mencapai DO jenuh. Dapat ditarik kesimpulan bahwa aerasi dengan
kapasitas 100.000 liter tidak dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan yang ada di lab.
Namun, peralatan tersebut dapat menghasilkan data desain parameter yang diinginkan yaitu
koefisien absorbsi atau KLa.
Untuk mencapai kebutuhan kapasitas proses aerasi sebesar 100.000 liter/hari, perlu
dilakukan scale up. Dari nilai KLa yang terbesar dari percobaan yaitu 0,0048 dapat dilakukan
perhitungan bahwa untuk mencapai DO jenuh untuk laju udara 3,5 L/m dengan laju stirrer 1/4
putaran dibutuhkan waktu 48,58 menit, sehingga volume tangki yang diperlukan untuk proses
aerasi dalam sehari adalah 4,1718 m3. Dimisalkan diameter tangki scale up sebesar 1 meter,
maka tinggi tangki sebesar 2,025 meter. Maka diameter dari tangki dapat dihitung berdasarkan
standar tangki yang digunakan untuk pengadukan dan diperoleh diameter tangki sebesar 1,62
meter. Selanjutnya, volume air limbah yang diuji dapat dihitung dan diperoleh sebesar 3,3375
m3 dalam sekali proses aerasi. Jika volume air besarnya 80% dari volume tangki total, maka
volume tangki yang digunakan sebesar 4,1718 m3 .
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan Aerasi dan hasil perhitungan dapat disimpulkan :
1. Nilai koefisien absorbsi (KLa) terbesar adalah 0,0048 dengan laju udara 3,5 L/min dan
putaran magnetic stirrer ¼ bukaan.
2. Peralatan yang tersedia di laboratorium dapat menghasilkan data desain yang
dibutuhkan yaitu koefisien absorbsi atau KLa
3. Kapasitas maksimum peralatan aerasi yang tersedia di laboratorium adalah 33,98 liter/
hari. Sehingga, peralatan tersebut tidak dapat memenuhi kapasitas 100 m3 liter air
limbah per hari.
4. Desain sistem aerasi yang dibutuhkan untuk mencapai kapastas aerasi 100 m3 air limbah
per hari adalah sebagai berikut:
Desain tangki aerasi :
• Diameter tangki : 1,62 m
• Tinggi tangki : 2,025 m
• Volume air limbah : 3,3375 m3
• Volume tangki : 4,1718 m3
• Waktu tinggal : 48,58 menit
• Laju udara : 3,5 L/m
• Jenis stirrer : magnetic stirrer
• Laju stirrer : 1/4
DAFTAR PUSTAKA
Geankoplis, C,J. (2003). Transport Processes and Unit Operations, 4nd ed., Prentice Hall
International, Tokyo.
Kern, D.Q, 1983. Process Heat Transfer. Tokyo. McGraw-Hill.
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (1993). Unit operations of chemical engineering
(Vol. 5, p. 154). New York: McGraw-hill.
Holman, J.P. (1994). Experimental Methods for Engineering. USA: McGraw-Hill Book
Company.
Roesyadi. (2012). Operasi Teknik Kimia. Surabaya : PT. Revka Petra Media
DAFTAR NOTASI
Notasi Keterangan Satuan
A Luas penampang m2
Cs Konsentrasi jenuh oksigen mg/L
Cl Luas penampang pipa m2
KLa Koefisien transfer total jam-1
D Diameter m
Dt Diameter tangki m
H Tinggi tangki m
T Waktu s
V Volume m/s
N Massa oksigen yang ditransfer per unit area rpm
APPENDIKS
Suhu air sampel (akuades) = 28 °C
Cs (101,325 kPa ; 28 °C) = 7.92 mg/L
Volume air limbah yang diinginkan = 100 m3 ~ 100,000 L
V’2 = 𝑛𝜋𝑟 2 𝑡
𝐷′
100 = 30 x 3.14 x ( )2 𝑥 𝐷′
2
𝐷′3 = 4,2463
𝐷′ = 1.62 m
Diameter tangki Scale Up = 1.62 m
V’2 = 3,3375 m3
𝑡 ′ = 2,025 m
LAMPIRAN
1. Bukti Kerja Kelompok