Laporan PLTU 2 (2) Kelompok [PDF]

Citation preview

LAPORAN KERJA PRAKTIK PT. PJB UBJ O&M PLTU REMBANG



PEMANFAATAN LIMBAH FLY ASH BATUBARA SEBAGAI ALTERNATIF KOAGULAN PENGGANTI POLYALUMINIUM CHLORIDE (PAC) PADA WWTP PLTU REMBANG



Disusun oleh : WIDIYA APRILIYANTI



4311416056



FITRIYA ARGIYANTI



4311416066



ARUM MAWAR WATI



4311416076



JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2019



HALAMAN PENGESAHAN INSTANSI LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN PT. PJB UBJ O&M PLTU REMBANG



Dengan judul: Analisa Kadar Chlorine (Cl2) Dengan Metode Titrimetri Dan Total Free Chlorine Dengan Metode Hach Pada ECP



Oleh : ARUM MAWAR WATI 4311416076



Mengetahui: Kepala Bidang Teknologi Proses



Pembimbing Praktik Kerja



Lapangan



Suyanti, S. ST.



Kharistya Rozana, S. Si.



NIP. 196306151984022001



NIP. 199306172018012001



Mengesahkan, Plt. Kepala PSTA BATAN Yogyakarta ii



Ir. Gede Sutresna Wijaya, M.Eng. NIP.



196501301990031003



iii



HALAMAN PENGESAHAN



Laporan hasil kerja praktek di Pusat Sains dan Teknologi Akselerator - Badan Tenaga Nuklir Nasional (PSTA-BATAN) Yogyakarta pada tanggal 18 September 2019 hingga dengan 16 Novenber 2019 telah disetujui dan disahkan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk Mata Kuliah Praktek Kerja Lapangan Program Studi Kimia Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang pada: Hari



:



Tanggal



:



Menyetujui: Dosen Pembimbing PKL



Pembimbing Lapangan



Jurusan Kimia FMIPA UNNES



PSTA-BATAN



Yogyakarta



Dr. F. Widhi Mahatmanti, S. Si., M. Si.



Kharistya Rozana, S. Si.



NIP. 196912171997022001



NIP.



199306172018012001



iv



Mengetahui, Ketua Jurusan Kimia FMIPA UNNES



Dr. Sigit Priatmoko, M. Si. NIP. 19650429199103100



v



KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan praktik kerja lapangan sebagai salah satu mata kuliah wajib di program studi Kimia S1 Universitas Negeri Semarang. Laporan ini disusun berdasarkan praktik kerja lapangan yang telah dilakukan di Pembangkit Jawa-Bali UBJ O&M PLTU Rembang pada 23 September s/d 15 November 2019. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah membantu kegiatan praktik kerja lapangan ini hingga berjalan lancar. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua penulis, yang telah memberikan dukungan penuh, do’a dan semangat penulis melaksanakan praktik kerja lapangan di PJB UBJ O&M PLTU Rembang. 2. Bapak Dr. Sugianto, M. Si., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. 3. Bapak Dr. Sigit Priatmoko, M. Si., selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang. 4. Bapak Cepi Kurniawan, S.Si, M.Si., selaku Ketua Program Studi Kimia S1 FMIPA Universitas Negeri Semarang. 5. Bapak Dr. Jumaeri, M. Si., selaku pembimbing Praktek Kerja Lapangan Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan nasehat hingga terselesaikannya laporan kerja lapangan. 6. Bapak Warhamna selaku manager operasi PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang.



vi



7. Bapak Agustinus selaku Spv. Senior Kimia dan Laboratorium PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang. 8. Staf dan karyawan Kimia dan Laboratorium selaku mentor pembimbing di PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang, yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan konsep maupun teknis dari awal praktek hingga akhir penulisan laporan dalam rangka pelaksanaan praktik kerja lapangan. 9. Rekan praktik kerja lapangan penulis, Widiya Aprilianti, Fitriya Argiyanti, Arrum Mawar Wati, Reffy Ika Fitria, Slamet Budi Setyo, selaku teman kampus yang telah memberikan bantuan dan berjuang bersama dari proses administrasi hingga akhir proses PKL. 10. Pihak-pihak lain yang tidak dapat ditulis lagi satu persatu, tetapi banyak memberikan motivasi dan bantuan kepada penulis, semoga amal kebaikannya mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT. Penulis berharap semoga laporan praktek kerja lapangan ini bermanfaat bagi semua pihak. penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penulis kedepannya.



Rembang, 16 November 2019



Penulis



vii



DAFTAR ISI BAB I.......................................................................................................................1 PENDAHULUAN...................................................................................................1 1.1.



Latar Belakang...........................................................................................1



1.2.



Rumusan Masalah......................................................................................3



1.3.



Tujuan........................................................................................................3



1.4.



Manfaat......................................................................................................4



1.5.



Batasan Penelitian......................................................................................4



BAB II......................................................................................................................5 DASAR TEORI.......................................................................................................5 2.1.



Sejarah Singkat PT. PJB............................................................................5



2.1.1. 2.2.



Anak Perusahaan...............................................................................7



Visi, Misi dan Motto Perusahaan...............................................................8



2.2.1



Visi Perusahaan.................................................................................8



2.2.2



Misi Perusahaan.................................................................................8



2.3



PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang.......................................................9



2.3.1.



Profil Perusahaan...............................................................................9



2.3.2.



Sejarah Singkat PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang.....................10



2.3.3.



Kebijakan LK3 (Lingkungan Keselamatan Kesehatan Kerja).........10



2.3.4.



Persyaratan LK3...............................................................................11



2.3.5.



Struktur Organisasi..........................................................................12



2.4



Lokasi dan Layout PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang........................14



2.5



Sarana Penunjang PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang..........................20



2.6.



Teori Dasar Pembangkit..........................................................................24



2.6.1.



Teori Dasar PLTU............................................................................24



2.6.2.



Siklus Proses Alur Produksi Listrik.................................................26 viii



2.6.3.



Siklus Bahan Bakar Batubara...........................................................26



2.6.4.



Siklus Uap dan Air...........................................................................29



2.7.



Sistem Pengolahan Air-Uap di PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang....32



2.7.1.



Electro Chlorination Plant (ECP).....................................................32



2.7.3.



Water Treatment Plant (WTP).........................................................36



2.7.4.



Waste Water Treatment Plant (WWTP)...........................................37



2.8.



Tinjauan Pustaka......................................................................................40



BAB III..................................................................................................................46 METODE PENELITIAN.......................................................................................46 3.1.



Tempat dan Waktu Penelitian..................................................................46



3.2.



Alat dan Bahan Penelitian........................................................................46



3.2.1



Alat Penelitia.....................................................................................46



3.2.2



Bahan Penelitian...............................................................................46



3.3.



Diagram Alir Penelitian...........................................................................47



3.4.



Tahap Penelitian......................................................................................47



3.4.1.



Pembuatan Larutan H2SO4 4%.........................................................47



3.4.2.



Preparasi...........................................................................................47



3.4.3.



Proses Ekstraksi Padat-Cair.............................................................47



3.4.4.



Uji Jar Test.......................................................................................48



BAB IV..................................................................................................................49 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.....................................................49 4.1



Ekstraksi padat-cair dengan pelarut asam sulfat (H2SO4)........................49



4.2



Pengaruh Koagulan dari Fly Ash Terhadap pH, TSS dan Warna Air Limbah di WWTP....................................................................................50



4.2.1



Pengaruh terhadap nilai pH..............................................................51



4.2.2



Pengaruh terhadap nilai TSS............................................................52 ix



4.2.3



Pengaruh terhadap warna.................................................................53



4.3.



Mekanisme Koagulasi pada Uji Jar Test.................................................53



4.4.



Faktor Koagulasi......................................................................................55



BAB V....................................................................................................................58 PENUTUP..............................................................................................................58 5.1



Simpulan..................................................................................................58



5.2.



Saran........................................................................................................58



DAFTAR PUSTAKA............................................................................................59



x



BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Perkembangan industri yang semakin pesat membutuhkan bahan bakar



sebagai sumber energi untuk terlaksananya kegiatan produksi. Sumber energi yang efisien dan telah banyak digunakan oleh industri adalah batubara. Penggunaan bahan bakar batubara akan menghasilkan abu terbang (fly ash) yang berada pada ruang penangkapan dengan sistem electrostatic precipitator. Abu terbang batubara ini dikategorikan sebagai limbah hasil pembakaran batubara. Limbah tersebut dibiarkan tertumpuk di lingkungan industri. Penumpukan limbah yang terakumulasi akan menyebabkan dampak buruk terhadap lingkungan karena bersifat ringan, mudah terbawa oleh angin ke sistem udara terbuka sehingga dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Pengolahan berupa pemanfaatan abu terbang batubara ini sebagai bahan koagulan. Umumnya koagulan yang sering digunakan yaitu salah satunya Poly Aluminium Chloride (PAC), karena PAC merupakan koagulan yang dapat bekerja pada rentang pH luas dan mudah didapatkan. Secara umum, sebagian fly ash batubara dibuang kedalam Landfills, yang dapat berbahaya pada penggunaan dan pemeliharaan tanah. Fly ash yang tidak diolah merupakan masalah yang serius bagi lingkungan karena akan menyebabkan polusi udara, air, tanah, dan pemandangan yang yang terhalang karena debu yang berterbangan. Akibatnya terjadi peningkatan pemanfaatan fly ash dalam beberapa tahun terakhir. Salah satunya diantaranya, fly ash didaur ulang menjadi bahan konstruksi sipil, tetapi secara keseluruhan daur ulang fly ash batubara hanya sekitar 15% di dunia. Abu terbang batubara merupakan limbah hasil pembakaran batubara yang mengandung oksida logam seperti SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O. Kadar oksida terbanyak dalam abu terbang batubara adalah SiO 2 (60 – 70% berat) selain Al2O3 dan Fe2O3 . Keberadaan Al dan Fe dalam abu terbang batubara ini memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai koagulan. 1



Koagulasi dengan



menggunakan fly ash diharapkan mampu mengendapkan limbah Water Treatment Plant lebih baik dari PAC. Manfaat dari penelitian ini yaitu mendayagunakan fly ash



yang



merupakan limbah yang terbuang menjadi bahan yang memiliki nilai ekonomis. Sehingga dengan adanya penelitian ini kita akan mengetahui seberapa baik koagulan ini menurunkan nilai Turbidity



dan diharapkan dapat mengurangi



dampak negatif yang dihasilkan oleh industri yang menggunakan batubara sebagai sumber energinya, maka



dari itu dilakukan penelitian tentang



Pemanfaatan



Limbah Abu Terbang Batubara (Fly Ash) di PLTU Rembang sebagai Bahan Koagulan”. Koagulasi – flokulasi merupakan salah satu proses pengolahan air limbah yang dapat digunakan dalam penelitian ini. Pemilihan ini dikarenakan prosesnya yang sederhana, mudah diaplikasikan, biaya relatif murah, dan mampu mengolah limbah hingga memenuhi baku mutu. Koagulasi adalah proses penambahan koagulan atau zat kimia ke dalam suatu larutan dengan tujuan untuk mengkondisikan suspensi, koloid, dan materi tersuspensi dalam persiapan proses lanjutan yaitu flokulasi. Flokulasi adalah proses pengumpulan partikel-partikel dengan muatan tidak stabil yang kemudian saling bertubrukan sehingga membentuk kumpulan partikel-partikel dengan ukuran yang lebih besar, juga dikenal dengan istilah partikel flokulan atau flok. Proses pembakaran batubara menghasilkan abu layang (fly ash) sekitar 80% dan sisanya adalah bottom ash sekitar 20%. Menurut peraturan pemerintah PP101/2014 limbah abu layang (fly ash) maupun bottom ash dapat dikategorikan sebagai limbah B3 (bahan berbahaya dan beracun) yang perlu dilakukan penanganan limbah sebelum dibuang ke lingkungan (Retnosari, 2013). Dengan memperhatikan masalah tersebut, maka perlu dilakukan pencarian teknologi tepat guna tentang pemanfaatan abu layang batubara coal fy ash) untuk tujuan-tujuan produktif. Komponen kimia utama yang terkandung di dalam abu layang adalah silika (SiO2), aluminaoksida (Al2O3), dan besi oksida (Fe2O3) sisanya adalah 2



karbon, kalsium, magnesium, belerang dan logam lainnya. Selama ini, abu layang batubara digunakan sebagai zeolit dalam pengolahan air limbah. Kandungan oksida Al dan Fe pada abu layang berpotensi untuk dijadikan sebagai koagulan. Koagulan berbasis Al dan Fe sudah banyak dikenal dan dipakai dalam proses pengolahan air karena mampu mengikat partikel-partikel koloid, zat organik dan pengotor di dalam air. Dewasa ini telah berkambang berbagai penelitian mengenai pemanfaatan limbah abu layang batubara (coal fly ash). Beberapa peneliti telah menguji penggunaan abu layang batubara sebagai koagulan, karena abu layang batubara mengandung kation Al dan Fe oksida. Pada penelitian sebelumnya, koagulan abu layang batubara digunakan untuk mengolah air limbah dari pencucian batubara (Yan et al., 2012). Salah satu cara pengolahan air adalah dengan proses koagulasi-flokulasi menggunakan koagulan cair. Keuntungan metoda koagulasi-flokulasi adalah koagulan yang ditambahkan dapat mengikat partikel-partikel koloid dan partikel tersuspensi dalam air yang tidak dapat mengendap dengan sendirinya menjadi mikroflok. Selanjutnya, mikroflok yang terbentuk akan berkembang menjadi makroflok dengan bantuan pengadukan lambat sehingga bisa diendapkan melalui proses sedimentasi. 1.2.



Rumusan Masalah



a. Bagaimana pengaruh koagulan sintesis dari fly ash terhadap limbah di WWTP? b. Bagaimana mekanisme reaksi pada uji jar test ? c. Apa faktor yang mempengaruhi proses koagulasi ? 1.3.



Tujuan



a. Mengetahui pengaruh koagulan sintesis fly ash terhdap limbah di WWTP b. Mengetahui mekanisme reaksi pada uji jar test c. Mengetahui faktor yang dapat mempengaruhi proses koagulasi



3



1.4.



Manfaat



a. Diperoleh informasi pengaruh koagulan sintesis fly ash terhdap limbah di WWTP b. Diperoleh informasi mekanisme reaksi pada uji jar test c. Diperoleh informasi faktor yang dapat mempengaruhi proses koagulasi 1.5.



Batasan Penelitian Batasan masalah dari penelitian adalah sebagai berikut : Mendayagunakan



limbah fly ash batubara PLTU Rembang sebagai koagulan. Parameter yang dilakukan ialah pH, TSS, dan warna.



4



BAB II DASAR TEORI 2.1.



Sejarah Singkat PT. PJB PT PJB merupakan anak perusahaan dari PT PLN (Persero), yang



didirikan pada tahun 1995 dengan tujuan awal melaksanakan kegiatan usaha penyediaan tenaga listrik berupa kegiatan pembangkitan tenaga listrik yang ekonomis, bermutu tinggi dan dengan keandalan yang baik. Seiring berjalannya waktu PT PJB juga melaksanakan kegiatan usaha pembangunan dan pemasangan peralatan



ketenagalistrikan,



pemeliharaan



dan



pengoperasian



peralatan



ketenagalistrikan, serta usaha yang berkaitan dengan kegiatan perseroan dalam rangka memanfaatkan secara maksimal potensi yang dimiliki. PT PJB mengoperasikan beberapa Aset Pembangkit milik sendiri ataupun eksternal. Pada tahun 2015 total kapasitas Aset Pembangkit milik PT. PJB sebesar 6.977 MW,yang tersebar di 6 (enam) Unit Pembangkitan, yaitu : 1. UP Muara Karang di DKI Jakarta (909 MW) 2. UP Muara Tawar di Kabupaten Bekasi (1.760 MW) 3. UP Cirata di Kabupaten Purwakarta (1.008 MW) 4. UP Gresik di Kabupaten Gresik (2.219 MW) 5. UP Paiton di Kabupaten Probolinggo (800 MW) 6. UP Brantas di Kabupaten Malang (281 MW) Untuk mendukung keandalan operasi pembangkit tersebut (unit existing) PT PJB mendirikan unit supporting. Terdapat tiga unit supporting di PT PJB, yaitu: 1. Unit Pelayanan Pemeliharaan Wilayah Barat (UPHB) di Jakarta, dengan tugas utama memberikan layanan pemeliharaan unit pembangkit di Wilayah Barat, yaitu UP Muara Karang, UP Muara Tawar, dan UP Cirata. 2. Unit Pelayanan Pemeliharaan Wilayah Timur (UPHT) di Gresik dengan tugas utama memberikan layanan pemeliharaan unit pembangkitan yang ada di Wilayah Timur, yaitu: UP Gresik, UP Paiton, dan UP Brantas.



5



3. Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC) di Purwakarta, dengan tugas utama mengelola waduk Cirata untuk menjaga ketersediaan dan kualitas air untuk PLTA Cirata. Disamping



mengelola



pembangkit



milik



sendiri,



PT



PJB



juga



melaksanakan Operation and Maintenance pembangkit milik PT PLN (Persero). Hingga 2015 terdapat 5 UBJ O&M di Pulau Jawa, yaitu: 1. UBJOM Indramayu, melaksanakan jasa operation and maintenance PLTU Indramayu 3x330 MW. 2. UBJOM Rembang, melaksanakan jasa operation and maintenance PLTU Rembang 2x315 MW. 3. UBJOM Pacitan, melaksanakan jasa operation and maintenance PLTU Pacitan 2x315 MW. 4. UBJOM Tanjung Awar-Awar, melaksanakan jasa operation and maintenance PLTU Tanjung Awar-Awar 2x315 MW. 5. UBJOM Paiton Baru, melaksanakan jasa operationand and maintenance PLTU Paiton Baru 1x660 MW. Sedangkan di Luar Jawa hanya ada satu UBJOM, yaitu UBJOM Luar Jawa yang



bertugas



mengkoordinir



pelaksanaan



Operation



and



Maintenance



pembangkit di Luar Jawa. Pelaksanaan di lapangan di percayakan kepada PT PJB Services, adalah anak perusahaan PT PJB yang bergerak di bidang operation and maintenance pembangkit. PT PJB mengelola operation and maintenance PLTU Luar Jawa yang meliputi: 1. PLTU Amorang 2x25 MW di Sulawesi Utara 2. PLTU Kendari 2x10 MW di Sulawesi Tenggara 3. PLTU Bolok 2x16,5 MW di Kupang, Nusa Tenggara Timur 4. PLTU Ropa 2x7 MW di Ende, Nusa Tenggara Timur 5. PLTU Tidore 2x7 MW di Maluku Utara 6. PLTU Tenayan 2x100 MW di Kepulauan Riau 7. PLTU Air Anyer 2x30 MW di Kepulauan Bangka 6



8. PLTU Belitung Baru 2x7 MW di Kepulauan Belitung Pembangunan PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang merupakan salah satu pelaksanaan program percepatan listrik 10.000 MW yang bertujuan untuk : 1. Memenuhi kebutuhan listrik nasional yang diperkirakan mengalami kenaikan permintaan serta meningkatkan mutu dan keandalan sistem penyediaan penyaluran, dan pelayanan listrik kepada konsumen.Untuk mengantisipasi kenaikan harga minyak dunia yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar, sehingga dapat menekan biaya produksi listrik.



2.1.1. Anak Perusahaan PT. PJB juga memiliki anak perusahaan pada bidang pembangkitan, yaitu: 1.



PT PJB Services Didirikan tahun 2001 dengan usaha inti pada bidang operasi dan



pemeliharaan pembangkit listrik, serta layanan lain yang terkait dengan pembangkit listrik. Kegiatan bisnis meliputi supervisi pemeliharaan, komisioning dan operasi, operasi dan perawatan total, inspeksi dan overhaul, pemecahan masalah, inspeksi bore-scope, analisa vibrasi, balancing dan alignment, rekalibrasi alat-alat listrik, dan instrument kontrol, pembelian dan pembaharuan suku cadang, rehabilitasi pembangkit, relokasi dan instalasi lengkap, serta teknik, pengadaan dan konstruksi. 2.



PT Rekadaya Elektrika Perusahaan ini bergerak dalam bidang jasa EPC (Enjineering,



Procurement & Construction) untuk industri kelistrikan, kepemilikan saham PJB dalam perusahaan ini sebesar 98,91 persen, Saham lainnya dimiliki oleh PT Rekayasa Industri, dan YPK PLN. 3.



PT Navigat Innovative Indonesia PT Navigat Innovative Indonesia (PT NII) berdiri 21 Oktober 2002,



menfokuskan diri pada bidang investasi pembangkit berbahan bakar batubara. PT PJB masuk menjadi pemegang saham PT NII sejak 12 januari



7



2012, dengan cara mengambil alih 72,97 persen saham. Sejak itu PT NII resmi menjadi anak perusahaan PT PJB. 2.2.



Visi, Misi dan Motto Perusahaan



2.2.1 Visi Perusahaan Visi dari PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang adalah Menjadi perusahaan terpercaya dalam bisnis pembangkitan terintegrasi dengan standar kelas dunia. 2.2.2 Misi Perusahaan Misi dari PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang yaitu: a.



Memberi solusi dan nilai tambah dalam bisnis pembangkitan terintegrasi untuk menjaga kedaulatan listrik nasional.



b.



Menjalankan bisnis pembangkitan secara berkualitas, berdaya saing dan ramah lingkungan.



c.



Mengembangkan kompetensi dan produktivitas Human Capital untuk pertumbuhan yang berkesinambungan.



2.2.3. Motto PT PJB “Produsen Listrik Terpercaya Kini dan Mendatang” Makna : Produsen listrik terpercaya mengandung pengertian bahwa PJB merupakan perusahaan pembangkit tenaga listrik yang andal dengan EAF yang tinggi, EFOR yang rendah dengan harga produksi sangat kompetitif. Kini dan mendatang mengandung pengertian bahwa pembangkit PJB andal dengan harga produksi yang kompetitif bukan hanya saat ini saja, tetapi selamanya.



8



Gambar 2.1 Logo PT PJB (Pembangkitan Jawa Bali) Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang 2.3



PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang



2.3.1. Profil Perusahaan Nama Perusahaan



: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang (PT Pembangkit Jawa-Bali Unit Bisnis Jasa Operation and Maintenance Pembangkit Listrik Tenaga Uap Rembang)



Alamat Perusahaan



: Jalan Raya Semarang-Surabaya KM. 130 Sluke Rembang Jawa Tengah.



Jenis Produk



: Produk yang dihasilkan dari PT PJB UBJ O&M Rembang adalah Listrik.



Gambar 2.2 PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang 2.3.2. Sejarah Singkat PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang adalah sebuah Unit Bisnis Jasa Operasi dan Pemeliharaan milik PT PLN yang dikelola oleh PT Pembangkit Jawa-Bali. Sebuah Perusahaan pembangkitan tenaga listrik yang berkantor



9



pusat di Desa Trahan dan Leran, Kecamatan Sluke sekitar 22 Km sebelah timur kota Rembang, Kabupaten Rembang. Sejarah PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang dimulai dengan adanya pelaksanaan proyek percepatan Pembangkit Tenaga Listrik berbahan bakar batubara berdasarkan pada Peraturan Presiden RI Nomor 71 Tahun 2006 tanggal 05 Juli 2006 tentang penugasan kepada PT PLN (Persero) untuk melakukan Percepatan Pembangunan Pembangkit Tenaga Listrik berbahan bakar batubara. Perpres ini menjadi dasar bagi pembangunan 10 unit PLTU di Jawa dan 25 unit PLTU di luar Jawa Bali atau dikenal dengan nama proyek Percepatan Listrik 10.000 MW. Proyek tersebut bertujuan untuk memenuhi kebutuhan listrik nasional yang diperkirakan mengalami kenaikan permintaan, meningkatkan mutu dan keandalan sistem penyediaan penyaluran, pelayanan listrik kepada konsumen serta mengantisipasi kenaikan harga minyak dunia yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar, sehingga dapat menekan biaya produksi listrik. Dalam pelaksanaan pembangunan proyek PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang dengan kapasitas 2x315 MW ini ditunjuk PT PLN (Persero) Jasa Manejemen Konstruksi untuk melaksanakan supervise selama periode konstruksi,



sesuai



surat



penugasan



Direksi



PT



PLN



(Persero)



No.00255/121/DIRKIT/2007. Operasi unit 1 dilaksanakan pada akhir tahun 2010 dan untuk unit 2 mulai beroperasi awal tahun 2011. 2.3.3. Kebijakan LK3 (Lingkungan Keselamatan Kesehatan Kerja) 1. Komitmen Perusahaan a. Meminimalisasi bahaya Kesehatan& Keselamatan Kerja dan dampak Lingkungan dan terus menerus memperbaiki efektivitas sistem kerja. b. Membuat program yg bertujuan untuk pembuangan limbah yang aman dan mengurangi limbah. 10



c. Meminimalisasi penggunaan energi dengan program energi yg efektif. d. Menciptakan lingkungan kerja yg berlandaskan kelompok kerja dan meningkatkan kesadaran terhadap sistem kepada seluruh karyawan. e. Mentaati semua perundangan dan peraturan yang berlaku. 2. Target Perusahaan a. Zero Accident b. Green & Clean Power Plant 2.3.4. Persyaratan LK3 1. Safety Induction Semua orang (pekerja) yg akan dipekerjakan di lapangan harus mendapatkan Pelatihan Perkenalan. 2. Sistem Manajemen Pengamanan (SMP) a. Tamu yg masuk dan keluar lokasi PLTU Rembang harus tercatat. b. Tamu hanya boleh masuk lokasi PLTU Rembang selama jam kerja. c. Semua Tamu dan Pekerja harus memakai Tanda pengenal (ID



Card) sebelum memasuki lokasi PLTU Rembang. d. Kendaraan karyawan atau pekerja harus dilengkapi dengan stiker



Pass Area. e. Pemeriksaan apakah barang yg dibawa dan dikeluarkan sesuai dg



surat jalan yg dibawa. f. Pencatatan masuk dan keluar kendaraan tersebut dan diyakinkan



kondisi kendaraan tidak akan menyebabkan adanya tumpahan. g. Dalam kegiatan bongkar muat pastikan mesin kendaraan dalam



keadaan mati, dan pastikan kegiatan loading unloading tidak menimbulkan potensi bahaya baru di tempat kerja (penempatan material tidak menghalangi akses jalan).



11



2.3.5. Struktur Organisasi Dalam tubuh PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang terdapat struktur organisasi perusahaan yang memegang fungsi kendali terhadap seluruh aktivitas perusahaan. Struktur organisasi ini disusun berdasarkan keputusan PLN pusat karena PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang termasuk BUMN dan merupakan anak perusahaan PLN. Salah satu urgensi dari struktur organisasi dalam PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang adalah merupakan pengambil kebijakan tertinggi dalam internal PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang.



12



Gambar 2.3 Struktur Organisasi PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang Sumber : PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang 2.4



Lokasi dan Layout PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang



Gambar 2.4 Lokasi PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang PLTU Rembang terletak di Desa Leran dan Desa Trahan, Kec.Sluke, Kab. Rembang pada koordinat 110°-111°30’ BT dan 6°30’-7° LS. Lokasi



PT PJB



UBJ O&M PLTU berjarak sekitar 137 km dari Semarang ke arah timur dan menghadap ke utara Laut Jawa serta berjarak sekitar 600 meter dari jalan utama pantai utara Jawa Tengah bagian timur.



13



Gambar 2.5 Layout PLTU Rembang Sumber : PT. PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang Keterangan: 1. Turbine



27. Domestic



2. Generator



Sewage



Treatment



Plant



3. Deaerator Bay



28. Parkir



4. Boiler



29. Ash Pound



5. Central Control Building



30. Deaerator



6. ESP



31. Coal Yard



7. ESP Building



32. Discharge Channel



8. Chimney



33. Dead Coal Yard



9. Demin Tank



34. Coal Run OFF Pound



10. Raw Water Tank



35. Auxiliary Boiler



11. Water Treatment Plant



36. Hydrogen Plant



12. Desalination Plant



37. Bottom Ash Silo



13. Switchyard



38. Fly Ash Silo



14. Substation Control Building



39. Coal Crusher House



15. HSD Tank



40. Coal



16. Out Fall



Handling



Control



Building



17. Jetty



41. Seal Pit



18. Pump it & Pump House



42. Generator Transformer



19. Inlet Channel



43. Intake Pipe



20. Electro Chlorination Plant



44. Shelter



21. Fire Fighting Pump House



45. Junction Tower Conveyor &



22. Fire Station



Belt conveyo



23. Workshop & Storage 24. Masjid 25. Kantin 26. Administration Building



14



2.5



Sarana Penunjang PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang Sarana-sarana penunjang yang ada di PLTU Rembang antara lain :



1. Gedung Administrasi Gedung administrasi UBJOM Rembang berada di sebelah timur unit. Gedungnya terdiri dari tiga lantai, lantai pertama digunakan untuk para pegawai PJB, lantai kedua digunakan untuk para pegawai PLN,PJB,Perpustakaan,Ruang server AC & Ruang driver.



Gambar 2.6 Gedung Administrasi (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 2. Masjid Masjid di UBJOM Rembang ada satu, berada di sebelah utara gedung administrasi. Masjid ini berfungsi dengan baik ditandai dengan adanya sholat berjamaah minimal di waktu dzuhur, ashar dan maghrib. Hari jum’at pun diadakan sholat jum’at di masjid ini.



20



Gambar 2.7 Masjid (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 3. Kantin Kantin di UBJOM Rembang ada satu, tempatnya berada di sebelah barat masjid. Makan siang para pegawai biasanya di kantin ini.



Gambar 2.8 Kantin (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 4. Workshop Gedung workshop di UBJ O&M Rembang berada di sebelah utara kantin. Di dalamnya berisi alat-alat khusus dan umum yang digunakan untuk proses perawatan pada unit.



21



Gambar 2.9 Workshop (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 5. Lapangan Tenis Lapangan tenis di PLTU Rembang ada dua buah. Tempatnya di sebelah utara dari tempat parkir.



Gambar 2.10 Lapangan Tenis (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 6. Tempat Parkir Tempat parkir di PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang berada di sebelah timur gedung administrasi. Tempat parkir tersebut terdapat dua area, yaitu area mobil dan area sepeda motor.



22



Gambar 2.11 Lapangan Parkir (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 7. Perpustakaan Perpustakaan di UBJOM Rembang ada satu buah,tempatnya di dalam gedung adminitrasi UBJOM Rembang lantai dua. Perpustakaan tersebut mempunyai berbagai buku sumber referensi.



Gambar 2.12 Perpustakaan (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 8. Unit Kesehatan Unit Kesehatan di UBJOM Rembang ada satu buah,tempatnya berada di sebelah barat masjid. Klinik tersebut sebagai tempat pelayanan medis.



23



Gambar 2.13 Poliklinik (Sumber: PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang) 9. Safety Induction (K3) Safety induction (K3) di PT PJB UBJ O&M Rembang terletak di sebelah selatan



kantin.



Fungsi



safety



induction



adalah



sebagai



pengawasan



keselamatan dan kesehatan kerja.



Gambar 2.14 Safety Induction (K3) PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang 2.6.



Teori Dasar Pembangkit



2.6.1. Teori Dasar PLTU Dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) diperlukan sebuah alat untuk membangkitkan



sistem tenaga listrik yaitu generator.



Generator membutuhkan tenaga penggerak yang berupa tenaga putar untuk dapat menghasilkan tenaga listrik. Sistem pembangkit tenaga uap,tenaga 24



putarnya diperoleh dari uap bertekanan tinggi yang dihasilkan Boiler, kemudian uap tersebut digunakan untuk memutar Turbin Uap, sehingga menghasilkan tenaga putar untuk memutar Generator listrik. Dimana sistem pembangkit tenaga listrik sektor Rembang terdapat 2 macam proses pemurniaan air, yaitu : Desalination dan Water Treatment. Tenaga panas yang dibutuhkan Boiler untuk memproduksi uap dapat diperoleh melalui proses pembakaran yakni apabila suatu penghantar diputarkan dalam antara bahan bakar dan udara. Bahan bakar di sini yang digunakan adalah batubara. Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran di tranfser ke dindingdinding pipa penguapan pada Boiler, baik secara radiasi maupun konveksi. Sehingga air yang berada pada pipa-pipa penguapan akan mendidih dan menghasilkan uap yang kemudian terkumpul dalam suatu tempat yang disebut dengan silinder uap (steam drum). Untuk menghasilkan uap kering, uap dari Steam Drum dipanaskan lagi di Superheater. Uap kering yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menggerakan Turbin dan akan diteruskan untuk memutar Generator listrik. Tenaga yang dihasilkan Generator listrik dibawa ke Transformator



UAT



(Unit



Auxalary



Transformator)



yang



kemudian



tegangannya diturunkan menjadi 6,3 KV untuk pemakaian unit sendiri dan GT (Generator Transformator) yang tegangannya akan dinaikkan menjadi 150 KV yang kemudian diteruskan ke saluran tenaga listrik dan selanjutnya ditransmisikan ke gardu-gardu induk dan gardu-gardu dustribusi untuk diteruskan ke konsumen. Pusat pembangkit tenaga listrik adalah produsen energi listrik, merupakan bentuk energi berguna karena dengan mudah dapat diubah hampir ke semua bentuk energi dengan konversi energi yang tinggi. PT.PJB UBJOM PLTU Rembang untuk proses pembakaran menggunakan bahan utama batubara dan untuk awal pembakaran menggunakan bahan bakar HSD (High Speed Diesel)/solar.



25



2.6.2. Siklus Proses Alur Produksi Listrik PLTU Rembang dirancang untuk memproduksi listrik menggunakan batubara LRC (Low Rank Coal) dan MRC (Medium Rank Coal) sebagai bahan bakar utama.HSD (High Speed Diesel) sebagai bahan bakar pemantik pada awal penyalaan dengan bantuan udara panas bertekanan.Panas hasil pembakaran digunakan untuk memanaskan air hingga menghasilkan uap yang digunakan untuk memutar turbin.Putaran Turbin tersebut digunakan untuk memutar generator hingga menghasilkan listrik. Untuk lebih jelasnya, alur produksi listrik di PLTU Rembang dapat dilihat pada Gambar 2.5.



Gambar 2.15 Alur Produksi Listrik pada PT PJB UBJ O&M PLTU Rembang 2.6.3. Siklus Bahan Bakar Batubara Agar proses terus berjalan, pasokan batu bara harus selalu tersedia, sedangkan batubara tersebut didatangkan dari Kalimantan melalui jalur laut. Sehingga dibutuhkan sistem yang dapat menampung batubara agar pasokannya tetap tersedia untuk pembangkitan. Didalam siklus batubara terdapat dua proses yang masing – masing memiliki opsi lajur yang dilalui, yaitu : 1. Proses loading merupakan proses pengisian. 2. Proses unloading merupakan proses pembongkaran.



26



Gambar 2.16 Siklus Bahan Bakar (Batubara) Setiap batu bara yang ada di PLTU Rembang dipasok oleh supplyer melalui jalur laut menggunakan tongkang. Proses pembongkaran tongkang dilakukan di Jetty menggunakan Ship Unloader. Ship Unloaderyang ada di PLTU Rembang dilengkapi 4 drum wire – rope trolley. Prinsip kerjanya yaitu mengangkut batu bara dari kapal tongkang atau kapal pengangkut batu bara menggunakan grab kemudian di unload material batu bara ke Hopper Ship Unloader yang kemudian di umpankan ke belt conveyor. Belt conveyor pada siklus ini digunakan untuk memindahkan batu bara dari tongkang menuju Coal Yard ataupun menuju unit. Belt Conveyor (BC) yang ada di PLTU Rembang terdapat 10 Belt Conveyor yang memiliki fungsi masing – masing. BC 1 bekerja pada area Ship Unloader ke Junction Tower1. Junction tower (JT) merupakan bangunan yang berisi komponen Diverter Gate yang terdapat pada two/three way chute yang berfungsi untuk membagi dan mengubah aliran batubara. BC2 mengalirkan batubara dari JT1 ke JT2. BC 3 terdapat 2 bagian yaitu BC 3A dan BC 3B yang saling sejajar memiliki head di JT5 dan tail di Crusher House yang melewati JT2, dan JT6. BC 5 mengalirkan batubara dari JT2 ke JT4.BC 6 memiliki head di JT5 dan tail di Stacker Reclaimer yang melewati JT4.Stacker Reclaimer merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan batubara dari jetty (ship



27



unloader area) ke coal yard (disebut stacking), maupun dari coal yard ke coal bunker (disebut Reclaiming) melalui belt conveyor. Kapasitas coal yard pada PLTU Rembang adalah untuk Coal Yard 1 (live stock pile) yaitu 59.200 ton dan coal yard 2 (dead stock pile) yaitu 341.320 ton. JT7 mengalirkan batu bara dari JT2 ke Thelescopic Chute. Thelescopic chute merupakan alat bantu pembongkaran batubara pada dead stock pile yang ada di coal yard.BC 8 bekerja pada area JT6 dan Reclaimer Hopper. Reclaimer Hopper merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan batubara dari coal yard ke coal bunker yang terletak pada dead stock piledan hanya digunakan sebagai alternatif untuk supply batubara ke coal bunker apabila coal handlingtak dapat menyuplai dari stacker reclaimer maupun tak dapat direct unloading dari ship unloader. BC 9A/9B bekerja pada area Crusher House ke JT7.Crusher House yang ada di PLTU Rembang berisi Crusher dan vibrating grizzly feeder. Crusher berfungsi untuk menghancurkan batu bara yang akan masuk kedalam Coal Bunker menjadi lebih kecil sehingga akan memudahkan kerja Mill Pulverizer dalam menggerus batu bara. Crusher yang terdapat pada PLTU Rembang memiliki tipe ring granulator dengan kapasitas 700 ton/jam mampu menghancurkan batu bara dengan ukuran diatas 3 cm menjadi berukuran dibawah 3cm. Penggerak utama Crusher memiliki daya 400 KW 1500 Rpm dengan kecepatan putar rotor 720 Rpm. Vibrating Grizzly Feeder berfungsi untuk menyeleksi batu bara. Batu bara yang sudah memiliki ukuran kurang dari 3 cm akan lanjut menuju coal bungker. Untuk ukuran batu bara yang lebih besar dari 3 cm akan diarahkan ke Crusher untuk dihancurkan menjadi lebih kecil. Vibrating Grizzly Feeder yang ada di PLTU Rembang memiliki kapasitas 1100 TPH dengan kapasitas motor 2 x 22 KW dengan masing – masing 1000 Rpm. BC 10A/10B mengalirkan batu bara dari JT7 ke tripper. Tripper berfungsi untuk mengarahkan batu bara ke coal bunker. Coal Bunker merupakan tempat penampungan batu bara sementara sebelum memasuki mill Pulverizer dengan melalui Coal Feeder. Pada PLTU Rembang, setiap unit terdapat 5 Coal Bunker untuk menyuplai 5 Mill Pulverizer. Setiap Coal Bunker yang dimiliki PLTU Rembang mempunyai kapasitas 8 jam produksi.



28



2.6.4. Siklus Uap dan Air Air merupakan bagian yang sangat penting di dalam proses pembangkitan listrik tenaga uap. Fungsi di dalam PLTU adalah sebagai media penyalur energi dari proses pembakaran batubara untuk menguapkan air menjadi uap kering yang digunakan untuk memutar turbin dan turbin akan memutar Generator yang akan menghasilkan listrik. dalam proses air yang digunakan harus memiliki kualitas yang dibutuhkan agar proses pembangkitan listrik agar maksimal. Maka dari hal tersebut terdapat proses pengkondisian air laut menjadi air demin yang sesuai dengan yang dibutuhkan untuk diuapkan di dalam Boiler menjadi uap panas lanjut. Siklus air didalam sistem air utama PLTU dibagi menjadi 2 bagian, yaitu air pengisi dan air penambah.



Gambar 2.17 Siklus Uap dan Air Air penambah merupakan air yang ditambahkan untuk mengisi sistem air tertutup apabila levelnya berkurang.Air penambah berasal dari air laut hasil filtrasi menggunakan saringan pantai, Bar Screen, Trashrack, dan Traveling Bar Screenuntuk menghilangkan kotoran yang terbawa ketika dipompa oleh Sea Water Pump menuju Clorination. PLTU rembang memiliki 4 buah Sea Water Pump.Di dalam Clorination plant air laut ditambahkan zat klorin yang bertujuan untuk melemahkan biota laut yang lolos dari filtrasi. Air laut hasil Clorination akan masuk ke dalam Destilation Plant untuk menghilangkan kadar garam dari



29



air tersebut menjadi Raw Water. Destilation plant PLTU Rembang memiliki kapasitas 2 x 3000 t/d dengan desain tekanan -1/+0.05 bar g dengan temperatur 90oC efisiensi 0.85. selanjutnya Raw Water ditampung kedalam Raw Water Tank yang berkapasitas 2000 m3/h untuk memenuhi kualitas air pengisi boiler atau demin water yang memiliki Conductivity ≤ 1μ/Cm, kadar Chlorida (Cl) ≤ 100 ppb, Ferro (Fe) ≤50 ppb, SiO2 ≤ 20 ppb. Untuk air yang tidak memenuhi kualitas, air tersebut akan di tampung di Waste Water Treatment Plantuntuk dinetralkan sebelum dibuang kembali ke laut. Ketika kualitas demin water terpenuhi, demin water akan disimpan kedalam demin water tank yang berkapasitas 2 x 1500 KL. Ketika level dari air hasil kondensasi untuk siklus tertutup berkurang, maka akan ditambahkan demin water, penambahan tersebut terjadi didalam Condensate Storage Tank yang berkapasitas 110 m3. Siklus air pengisi merupakan siklus air pengisi Steam Drum yang berasal dari sirkulasi tertutup air dan uap. Siklus bermula dari condensate pump yang mengalirkan air Condensate menuju Dearator dengan melewati beberapa komponen lain. Diantaranya adalah Condensate Polishing yang berisi resin anion dan kation dengan desain tekanan 3.5 Mpa dengan temperatur 60oC untuk menangkap kotoran yang terkandung didalam air kondensat yang berasal dari korosi jalur air dan kebocoran kondensor. Selanjutnya melaui Gland Steam Condenser dengan luasan 110 m3 digunakan untuk melapisi atau menghalangi uap yang keluar dari celah – celah sudut Turbin dengan cara menyemprotkan uap bertekanan 0.0915 MPa yang berasal dari steam header kemudian dikondensasikan kondensor dan digunakan untuk memanaskan air kondensat bertekanan 4.3 MPa sebelum masuk ke Deaerator. Selanjutnya air kondensat akan memasuki pemanasan awal didalam Low Preasure Heater (LPH) yang berbentuk shell and tube dengan memanfaatkan panas dari bypass uap low pressure turbine. PLTU Rembang memiliki 4 LPH setiap unitnya, yaitu LPH#8 dengan heating surface 950 mm, LPH#7 dengan heating surface 650 mm, LPH#6, dan LPH#5 dengan heating surface 600 mm. Selanjutnya air kondensat masuk kedalam deaerator untuk menghilangkan Oksigen (O2) didalamnya dengan cara menyemprotkan uap dari intermediate pressure turbine. Deaerator PLTU Rembang memiliki volume 160 m3 dengan kapasitas output 1080 t/h 30



pressure 1 MPa dengan temperatur 350oC. Selanjutnya air pengisi tersebut masuk Boiler Feed Pump (BFP) untuk dipompakan kedalam boiler. BFP PLTU Rembang memiliki 3 buah setiap unitnya.2 berjenis BFPT yang di gerakkan oleh uap boiler dan 1 MBFP yang di gerakkan oleh motor. Semua memiliki kapasitas 410 m3/h kecepatan 1480 r/min. Sebelum masuk boiler air mengalami pemanasan awal lanjut di dalam High Preassure Heater(HPH) dengan memanfaatkan bypass uap panas dari high preassure turbine. HPH PLTU rembang berjenis shell and tube berjumlah 3 buah dengan HPH#3 heating surface sebesar 1080 mm, HPH#2 heating surface 1400 mm dan pada HPH#1 heating surface sebesar 1260 mm. Air yang masuk Boiler dengan temperatur 277oC bertekanan 17,9 MPa. Selanjutnya air tersebut masuk steam drum untuk dipanaskan dan dipisahkan air dengan uap. Air akan turun melewati down comers dan dipanaskan lagi di dalam wall tube yang berkapasitas 138 m 3 dan uap akan dilewatkan ke Superheater. Di dalam Superheater uap basah yang berasal dari Steam Drum akan dipanaskan hingga menjadi uap kering. Superheater memiliki bagian – bagian untuk meningkatkan suhu uap secara bertahap. Yang pertama adalah ceiling superheater, low temperature superheater memanaskan dengan temperatur 455oC untuk menghasilkan uap kering dengan temperatur 430.5oC–431.8oC. Selanjutnya larger platen superheater uap kering dipanaskan dengan temperatur 466.5oC–468.2oC untuk menghasilkan uap panas 432.8oC–436.7oC.Selanjutnya real platen superheater melakukan pemanasan 508.1oC–508.5oC hingga menghasilkan uap panas 492oC–497.2oC.dan yang terakhir adalah high temperature superheater yang menghasilkan uap kering final 537.7oC–538.9oC bertekanan 17.4 MPa. Uap panas final tersebut akan diekspansikan kedalam HP turbine yang memiliki 8 tingkat dengan tekanan turun menjadi 40 kg/cm2 dengan temperatur 300oC. Uap panas hasil HPH harus masuk kedalam reheater di boiler kembali untuk menaikkan entalpinya dan temperaturnya agar menjadi 500oC kembali untuk diekspansikan kembali kedalam intermediate pressure turbine menjadi bertekanan 10 kg/cm2 dengan temperatur 300oC, dan langsung diekspansikan kembali menjadi bertekanan 56 mmHg (vacum) suhu 40oC. Selanjutnya uap tersebut dikondensaiskan di Condenser. Condenser PLTU Rembang memiliki model N-13760 dengan



31



kapasitas steam flow 618 ton/h dan circulating water flow 48500 m 3/h. Proses kondensasi uap tersebut menggunakan sistem pendinginan air terbuka dari temperatur 30oC menjadi 37oC. Sistem air terbuka ini dipompa oleh Circulating Water Pump(CWP). CWP PLTU Rembang berjumlah 4 buah untuk 2 buah condenser pada 2 unit yang masing – masing CWP memiliki kapasitas head total 18 m input power 1.8 MW. Rotating speed 425 rpm dengan efisiensi 86% dengan menggunakan pendinginan bertingkat (oli mendinginkan bearing, oli didinginkan air demin yang disirkulasi) pada bearing CWP akan melewati debris filter untuk proses penyaringan agar air pendingin Condensor tidak merusak tube – tube condensor, air pendingin akan dibuang kelaut dengan sisi yang berjauhan dari sisi inlet air pendingin, dan untuk uap air dari Low Preassure Heater akan berubah menjadi air kondensat lalu masuk kedalam Condensate Storage Tank untuk melanjutkan siklus tertutup. 2.7.



Sistem Pengolahan Air-Uap di PT. PJB UBJ O&M PLTU Rembang



2.7.1. Electro Chlorination Plant (ECP)



Gambar 2.18 Electro Chlorination Plant Electrochlorination adalah suatu metode produksi senyawa chlorine yaitu NaOCl (Sodium Hypochlorite) dengan cara elektrolisis pada air laut. Pada instalasi pembangkit listrik termal maupun nuklir yang memerlukan air untuk pendinginan Condensor, zat NaOCl berfungsi untuk melumpuhkan (desinfektan) mikroorganisme laut agar tidak bersarang dan merusak (biofouling) pada instalasi-instalasi yang menggunakan air laut. Karena air laut mengandung



berbagai



mikroorganisme, 32



bakteri,



protozoa



yang



akan



memberikan kontribusi untuk pembentukan biofouling pada permukaan benda. Tujuan jangka panjang penggunaan Sodium Hypochlorite adalah menekan biaya perawatan, mempertahankan biaya operasional, dan memperpanjang usia peralatan. Fungsi Elecrto Chlorination Plant (ECP) pada dasarnya adalah melemahkan biota-biota laut yang ikut masuk kedalam Condensor, agar tidak menghambat proses karena biota-biota tersebut dapat menyumbat tube-tube pada alat yang digunakan sehingga membentuk kerak dan akhirnya proses Electro Chlorination Plant menjadi terhambat. Biofouling adalah koloni bakteri yang tumbuh pada permukaan benda dimana sember karbon dan nutrisi tersedia. Biofouling ini berupa pergerakan dan korosi. Organisme-organisme laut ini berupa remis, kijing, tritip, rumput laut, bakteri ganggang, dan lain-lain. Dapat terjadi pada peralatan-peralatan dan istalasi yang dilewati atau menggunakan air laut semisal Desalination Plant, Condensor Tubes dan pompa pendingin Circulating Water Pump (CWP). Efek dari biofouling ini adalah tereduksinya heat transfer pada kondesor yang menyebabkan biaya operasional dan perawatan menjadi mahal. Biofouling terbagi menjadi dua macro dan micro fouling. Keduanya sama-sama menimbulkan kerugian. Akan tetapi, macro fouling dapat menyebabkan tersumbatnya tube-tube condensor, segangkan micro fouling menyenabkan kerusakan pada tube-tube condensor dan micro fouling yang paling sulit dicegah. Sodium Hypochlorite adalah suatu jenis desinfektan yang umum digunakan. Senyawa ini banyak digunakan karena murah, pembuatanya murah dan bahan baku yang tersedia dalam jumlah banyak. Mekanisme kerjanya adalah menghambat oksida glukosa dan mikroorganisme dengan menghambat enzim-enzim yang terlibat dalam metabolisme karbohidrat. Mikroorganisme yang dapat dilumpuhkan oleh senyawa ini cukup banyak, meliputi bakteri gram negatif dan gram positif. Kekurangan desinfektan ini dapat menyebabkan korosi pada pH rendah, meskipun sebenarnya pH rendah diperlukan untuk bekerja optimal, chlorine juga dapat teraktivasi jika terpapar senyawa organis tertentu. Senyawa NaOCl (Sodium Hypochlorite) juga memiliki sifat bau yang



33



tidak sedap dan menyengat, dapat menimbulkan iritasi pada kulit dan tidak stabil. Desinfektan yang lain adalah Iodin, Alkohol, Amonium Kuartener, Formaldehid, Kalium Permanganat dan Fenol. Akan tetapi, desinfektan yang lain tidak sesuai diterapkan anatara lain karena mahal, reaksi lambat,bersifat toksik, dan meninggalkan residu. 2.7.2. Desalination plant



Gambar 2.19 Desalination Plant Desalination plant adalah tempat pengolahan air laut menjadi air tawar (raw water) dengan cara menghilangkan kadar garam dalam air laut menggunakan MED (Multi Effect Desalination) ada dua unit yaitu A dan B yang masing masing terdiri dari 5 evaporator stage/effect, 2 final condenser,vacum system, chemical dosing system



(antiscale, antifoam,



acid/caustic untuk cleaning system), dan pompa-pompa (Desal Pump, Make Up Pump, Destillate Pump, dan Brine Blowdown Pump). Multi Effect Desalination adalah suatu peralatan yang digunakan untuk memurnikan air laut (sea water) dalam ruang tertutup dan vakum dengan metode destilasi-condensasi yang mana sejumlah steam dengan panas tertentu secara terus menerus dialirkan melalui pipa-pipa pemanas (tube-tube) sementara air lautnya dispray dibagian luar permukaan pipa tersebut, disini akan terjadi pertukaran panas sehingga steam akan terkondensasi dan dipompa dengan pompa Condensate ke luar ruangan menuju tangki penampung air Kondensat, sementara uap panas yang dihasilkan dari pemanasan air laut tersebut digunakan untuk memanasi air laut pada tahap (effect) berikutnya, umumnya sistem ini berlangsung pada temperatur yang tidak tinggi, di effect 1



34



suhunya hanya sekitar 60º (tidak lebih dari 70º), sedangkan di effect terakhir ±40º akan tetapi vakumnya lebih besar dari tingkat tingkat (effect) sebelumnya. Sistem ini dilengkapi beberapa peralatan, antara lain : 1) Sea water make Up system 2) Sea water strainer 3) Pompa-pompa injeksi water (anti scale, anti foam, sodium sulfit) 4) Pompa-pompa (Sea water supply), Condensate, Distillate, Blow Down, AcideCleaning 5) Enjector (Hogging Ejector,Main Ejector yang terdiri dari first and second ejector) 6) Ejector inter coller dan post coller 7) Distilate Coller 8) Thermal Vapour Compression (TVC) 9) Peralatan Instrumen dan kontrol (untuk preassure, temperature, conductivity) 10) Valve-valve, dan lain-lain. Hasil dari pengolahan air ini adalah air distillate dengan conductivity ≤10µS/cm dan temperature distillate ±36º. Karena MED ini beroperasi pada suhu rendah (dibandingkan sistem MSF) maka salah satu kelebihanMED adalah tidak akan terjadi kerak CuSO₄karena kerak ini hanya terjadi pada suhu ≥112º yang terjadi hanyalah kerak lunak dari CaCO₃yang mudah dibersihkan. a) Chemical Dosing system 1) Sodium Bi-Sulphite Dosing System Fungsinya adalah menghilangkan sisa Free Chlorine (Cl2) yang mungkin laut



dihasilkan pada saat injeksi pada saat injeksi NaOCl pada air



sisi intake yang dapat menghasilkan Cl2. SBS digunakan untuk



menghilangkan Cl2 (Chlorine Scavenger), Cl2dihilangkan karena Cl2 dalam air demin dapat merusak resin di WTP 2) Antiscalant Dosing System Dalam air laut terjadi reaksi pengerakan karena proses pemanasan. Dimana senyawa tersebut bereaksi dengan bahan kimia yang mengandung PO3-. Sifat senyawa Hardness didalam air laut sifatnya adalah terbentuk



35



kerak pada suhu tinggi dan larut pada suhu rendah, sedangkan PO 3- pada suhu panas larut pada suhu rendah terbentuk kristal. Jadi, kesimpulannya adalah PO3- mengubah sifat senyawa Hardness air laut. Fungsinya adalah untuk mencegah atau mengurangi terjadinya kerak pada bagian dalam pipapipa exchanger di evaporator. 3) Antifoam Dosing System Fungsinya adalah untuk mengurangi dan mencegah busa pada evaporator. Busa disebabkan karena adanya kandungan zat zat organik di dalam air laut. Pembusaan pada aliran make up di area Heat Exchanger akan mempengaruhi perpindahan panas. 2.7.3. Water Treatment Plant (WTP)



Gambar 2.20 Water Treatment Plant Untuk memenuhi kualitas air pengisi Boiler sesuai standar yang telah ditentukan maka diperlukan instalasi pengolahan air dengan berbagai proses. Untuk Power Plant yang sumber air bakunya diambil dari air laut (Sea Water) maka proses yang pertama kali dilakukan adalah penyulingan air laut menjadi air tawar atau menghilangkan kandungan garam (desalt) dan proses itu tidak cukup untuk membuat kualitas air pengisi memenuhi baku mutu maka perlu dibutuhkan proses lanjutan pada instalasi Water Treatment Plant (WTP) yang berfungsi sebagai proses kimiawi dengan cara mengikat unsur anion dan kation



36



pada air baku dengan menggunakan resin yang berada pada sebuah vassel/mixbed guna untuk mendapatkan kualitas yang diharapkan air pengisi. WTP merupakan unit pengolahan air yang terdiri dari dua proses. Proses tersebut adalah. Proses Inservice adalah proses pemurnian atau demineralisasi air suling (Raw Water) prinsip kerjanya dimulai dari Raw Water yang berada pada Raw Water Tank dipompa masuk kedalam vassel yang berisi resin kation dan anion. Di dalam vassel anion diikat oleh resin anion, begitu juga dengan kation diikat oleh resin kation, air setelah keluar dari vassel berubah menjadi air bebas mineral (Demin Water) dengan Conductivity ≤0.2 µs/cm dan mengalir masuk ke Demin Water Tank. Proses inservice ini berlangsung terus menerus dan akan berhenti jika Conductivity air yang keluar dari vassel menentuh limit yang ditentukan yaitu ≤1 µs/cm dengan kata lain hal ini mengindikasikan bahwa resin resin yang berada pada vassel sudah jenuh dan memerlukan proses regenerasi. Proses regenerasi adalah proses mengembalikan atau mengaktifkan kondisi resin anion dan kation yang telah jenuh akibat digunakan untuk proses pemurnian air. Adapun regenerasi resin Anion digunakan bahan kimia NaOH, sedangkan untuk regenerasi resin kation digunakan bahan kimia HCI. 2.7.4. Waste Water Treatment Plant (WWTP)



Gambar 2.73 Waste Water Treatment Plant Unit pengolahan air limbah (Waste Water Treatment Plant) didesain untuk mengolah air limbah yang berasal dari power plant. Kapasitas dari plant pengolahan air limbah ini adalah 20 m3/jam untuk tangki netralisasi dan pencampuran 160 m3/jam untuk Coal Yard Run-Off Pond dan 110 m3/jam untuk Ash Run-Off Pond. 37



a.



Proses pada Waste Water Treatment Plant (WWTP) 1) Waste Water Storage Plant



Semua air limbah ditampung pada Water Storage Tank Pond Pit dan dilakukan proses agitasi dengan atomizing air ( dialiri udara blower) untuk memperoleh kualitas air limbah yang merata, limbah yang tadinya gumpalan padat akan berubah menjadi butiran kecil serta memperbaiki Chemical Oxygen Demand (COD). Blower yang dioperasikan harus dua buah agar sisi barat dan sisi timur teragitasi selanjutnya air limbah dialirkan ke Unit Neutralizing Pit. 2)



Unit Neutralizing Pit Disini limbah diproses agitasi dengan automizing air sehingga



diperoleh limbah yang benar-benar memiliki hasil COD yang lebih rendah, blower yang dioperasikan cukup satu buah saja kemudian limbah dialirkan ke pH control dan Oxydation Pit. 3)



pH Control Oxydation Pit pada peralatan ini, air limbah mengalami proses Neutralizing secara



otomatis dengan menambahkan NaOH atau HCl untuk memeperoleh pH sesuai persyaratan yaitu 6,5 – 8,5. Selain itu, ditambahkan pula koagulan FeCl312H2O (Ferri Chlorida Hydrate) untuk menabsorbsi suspended solid yang kemudian akan dibentuk menjadi gumpalan (floc). Air limbah ditambah lagi dengan Coagulant Acid untuk mengefektifkan pembentukan floc dari suspended solid dan partikel lain melalui proses mixing dengan sistem mechanical agitation. Selanjutnya air limbah yang mengandung floc dipompa ke CoagulantSedimentation Tank, sedangkan limbah yang bening kemudian diproses di neutralizing pit. 4)



Coagulant Sedimentational Tank Suspended solid floc dipisahkan dengan limbah, floc diendapkan ke



dasar tangki dan selanjutnya dialirkan ke Sludge Enrichment Tank, sedangkan air limbah dari Coagulant Sedimentation Tank dialirkan ke Clear Water Pit. 5)



Sludge Enrichment Tank



38



Pada Sludge Enrichment Tank limbah dicampur diaduk pelan-pelan dengan scraper dan kemudian dipompa ke Sludge Storage Pond sebagai tempat penampungan lumpur. Air yang bening mengalir ke Unit Neutralizing Pit. Bila Sludge Storage Pond sudah penuh, lumpur dibuang ketempat yang telah ditentukan. 6)



Neutralizing Pit Pada peralatan ini digunakan kontrol pH lagi dengan menambah HCl



atau NaOH melalui control valve. Apabila pH belum memenuhi syarat maka air limbah akan dialirkan secara otomatis melalui triway valve kembali ke Waste Water Storage Pond untuk diproses ulang. Air limbah yang sudah memenuhi syarat lingkungan hidup akan dikumpulkan pada Purified Waste Water (Effluent Tank) dan selanjutnya dibuang ke laut. Tabel 2.1 Injeksi Bahan Kimia di Waste Water Treatment Plant No



1.



Bahan Kimia



NaOH



Fungsi Untuk menetralisis waste water di netralisasi



tank



keasamannya



apabila



tinggi



tingkat



dengan



pH



dibawah 7 Untuk menetralisasi waste water di 2.



HCl



3.



H2O2



4.



Polimer



5.



Koagulant



6.



Flokulan



netralisasi



tank



apabila



tingkat



kebasaannya tinggi dengan pH di atas 7 Untuk mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+ Untuk merekatkan lumpur sebelum di-press oleh BFP (Belt Filter Press) Untuk membentuk flok dengan ukuran kecil Untuk membentuk flok-flok yang lebih besar dari flok-flok yang kecil.



39



Clear Water Pit adalah sebagai penampung air limbah yang sudah dipisahkan dengan lumpur dan selanjutnya dipompa ke filter. Setelah keluar dari filter, air limbah yang sudah jernih dan tidak berbau akan diproses akhir pada Neutralizing Pit dan Purified Waste Water. Air effluent di Clear Pit sebelum dibuang ke perairan bebas terlebih dahulu disaring di filter. Dalam proses filter ada proses/step back washing (bila tekanan pompa Effluent sudah lebih dari 2 bar), air dari proses backwash ini dikembalikan ke Waste Water Storage Pond (WWSP). Tujuan back washing disini untuk membuang lumpur yang berada di permukaan carbon (lumpur tersebut menghambat aliran sehingga tekanan pompa menjadi naik) 2.8. 1.



Tinjauan Pustaka Fly Ash Fly Ash (FA) adalah limbah padat sisa hasil pembakaran batubara dari



pembangkit listrik batubara. Diperkirakan bahwa produksi fly Ash pertahun adalah lebih dari 500 juta ton di seluruh dunia. Fly ash batu bara merupakan limbah buangan yang biasanya dilepaskan begitu saja di udara tanpa adanya pengendalian khusus untuk melepaskan fly ash ke udara. Fly ash batu bara merupakan salah satu jenis limbah B3, sehingga



sangat berbahaya jika



mencemari udara sekitar. Fly ash umumnya disimpan sementara pada pembangkit listrik tenaga batubara, dan akhirnya dibuang di landfill (tempat pembuangan). Penumpukan fly ash batu bara ini menimbulkan masalah bagi lingkungan, yaitu mencemari lingkungan udara maupun lingkungan tanah (Jumaeri, dkk, 2007). Fly ash mempunyai titik lebur sekitar 1300o C dan berdasarkan uji komposisi kimia fly ash mengandung CAS (CO-Al2O3-SiO2) dalam jumlah besar yang merupakan pembentuk utama network glass . Fly ash mempunyai kerapatan massa (densitas), antara 2,0 – 2,5 g/cm3 (Bienias, 2003).



40



Gambar 2.21 Fly ash Secara kimia fly ash merupakan mineral alumino silikat yang banyak mengandung unsur-unsur Ca, K, dan Na disamping juga mengandung sejumlah kecil unsur C dan N. Bahan nutrisi dalam fly ash yang diperlukan dalam tanah diantaranya adalah B, P dan unsur-unsur lainnnya seperti Cu, Zn, Mn, Mo dan Se. Fly ash sendiri dapat bersifat sangat asam (pH 3 – 4) tetapi pada umumnya bersifat basa (pH 10 – 12). Komponen utama dari fly ash batu bara adalah silika (SiO2), alumina (Al2O3), dan besi oksida (Fe2O3). Sisanya adalah karbon, kalsium, dan



magnesium.



Rumus



empiris



fly



ash



adalah



Si1.0Al0.45Ca0.51Na0.047Fe0.039Mg0.020K0.013Ti0.011. Fly ash batu bara juga memiliki komponen massa amorf seperti silika (SiO2), alumina (Al2O3) dan komponen fasa kristalin berbentuk α-quart (SiO2) dan mullit (2SiO2.3AlO3), hematite (α-Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4) (Tanaka, 2002). Secara fisika fly ash batubara tersusun dari partikel berukuran silt yang mempunyai karakteristik kapasitas pengikat air dari sedang sampai tinggi. (Retno, 2006). 2.



Sifat Abu Terbang (Fly Ash) Sifat kimia dari fly ash batu bara dipengaruhi oleh jenis batu bara yang



dibakar dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Pembakaran batu bara lignite dan sub bituminous menghasilkan fly ash dengan kalsium dan magnesium oksida lebih banyak daripada bituminous. Namun memiliki kandungan silika, alumina, dan karbon yang lebih sedikit daripada bitominous.



41



Sifat fisika dapat dilihat dari posisi dan sifat-sifat mineral pengotor dalam batu bara serta proses pembakarannya, dalam proses pembakaran batubara titik leleh abu batu bara lebih tinggi dari temperatur pembakarannya dan kondisi ini menghasilkan tekstur butiran yang sangat halus. Fly ash terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk bola rongga padat atau berongga. Ukuran partikel fly ash hasil pembakaran batu bara bitominous lebih kecil dari 0,075 mm. Kerapatan fly ash berkisar antara 2100-3000 kg/m3 dan luas area spesifiknya (diukur berdasarkan metode permeabilitas udara Blaine) antara 170 sampai 1000 m2/kg (Firdaushanif, 2007). Warna dari fly ash adalah abu-abu keputihan dan ukuran butirnya sangat halus yaitu sekitar 88% (Dafi, 2009). 3.



Aluminium Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan



manusia. Aluminiun merupakan unsur kimia golongan IIIA dalam sistim periodik unsur, dengan nomor atom 13 dan berat atom 26,98 gram per mol (sma). Aluminiun mudah teroksidasi didalam udara bebas membentuk lapis tipis oksida (Al2O3) yang tahan terhadap korosi. Aluminium juga bersifat amfoter yang mampu bereaksi dengan larutan asam maupun basa (Hartomo , 1992). Menurut Fan dkk. (2005) dan Li, Wu, Liu, dan Zhai (2011) merumuskan reaksi aktivasi abu layang untuk mengubah besi(III) oksida dan alumina menjadi Fe3+ dan Al3+ dalam bentuk besi(III) sulfat dan aluminium sulfat dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4). Pada proses leaching asam, reaksi berikut akan terjadi.



4.



Al2O3(s) + 3H2SO4(l)



→



Al2(SO4)3(s) + 3H2O(g),



Fe2O3(s) + 3H2SO4(l)



→



Fe2(SO4)3(s) + 3H2O(g)



Ekstraksi Padat-Cair Ekstraksi padat-cair atau leaching adalah proses pengambilan zat terlarut



dalam matrik padat dengan bantuan pelarut cair (Ballard, 2008). Komponen yang dapat larut dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut (ekstraktan),



42



ketika bahan ekstraksi dicampur dengan pelarut maka akan bereaksi dengan bahan padat dan membentuk larutan ekstrak (Lucas, 1949). Pemisahan pada leaching umumnya melibatkan pemutusan yang selektif, dengan atau tanpa difusi. Pada kasus yang ekstrim dari simple washing terdiri dari pertukaran (dengan pengadukan) dari satu cairan interestial dengan yang lainnya, dimana terjadi pencampuran (Perry, 1997). Proses leaching dilakukan untuk mendapatkan bagian yang mudah terlarut karena lebih berharga dari padatan, misalnya bahan tambang, minyak nabati, dan lain-lain, ataupun untuk menghilangkan bahan kontaminan kimiawi yang bisa atau mudah dilarutkan (Treybal, 1981). Syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair adalah sebagai berikut : a. Perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fase padat dan fase cair, oleh karena itu bahan tersebut harus memiliki permukaan yang seluas mungkin. b. Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin lebih besar dibandingkan dengan laju alir bahan ekstraksi. c. Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) pada umumnya menguntungkan kecepatan ekstraksi (Lucas, 1949). 5.



Koagulasi dan Flokulasi Koagulasi dan flokulasi merupakan istilah yang berasal dari bahasa latin



coagulare yang berarti bergerak bersama-sama dan flokulare yang berarti membentuk flok yang digunakan untuk menjelaskan agregat partikel-partikel koloid (Metcalf, 1994). Koagulasi adalah destabilisasi partikel yang dihasilkan melalui kompromi lapisan ganda bermuatan listrik yang mengelilingi permukaan partikel. Flokulasi merupakan destabilisasi partikel melalui adsorbsi organik yang diikuti dengan pembentukan partikel-polimer-partikel. Proses koagulasi dan



43



flokulasi dapat dijelaskan secara umum yaitu serangkaian proses yang meliputi destabilisasi muatan partikel karena adanya penambahan koagulan. Penyebaran pusat-pusat aktif partikel yang tidak stabil akan saling mengikat partikel-partikel pada air keruh (pembentukan inti endapan) kemudian proses pengendapan flokflok 20 (penggabungan inti endapan) dan yang terakhir terjadi proses pengendapan flok pada bak pengendapan (Metcalf, 1994). Koagulasi juga efektif untuk mengubah warna, mikro molekul organik dan partikel di dalam air. Proses



koagulasi



memiliki



dua



langkah



yang



penting



yaitu



(Notodarmojo,dkk., 2004): 1. Partikel dalam air sampel yang diolah secara kimiawi untuk membuat keadaan yang tidak stabil. Hal ini termasuk juga dalam penambahan satu atau lebih bahan kimia dalam bak rapid mixing 2. Destabilisasi partikel yang nantinya akan menyebabkan adanya kontak dari masing-masing partikel sehingga terjadi pembentukan agregat dan ini terjadi di bak flokulasi dengan pengadukan lambat. Proses koagulasi pada pengolahan air meliputi tiga tahap, antara lain: penambahan dan pencampuran bahan koagulan, pemisahan antara partikel koloid atau disebut destabilisasi, dan benturan antar partikel yang sudah mengalami destabilisasi akibat gerakan molekul atau pengadukan. Proses koagulasi dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, antara lain (Hammer, 2007): (1)



Dosis koagulan Kebutuhan koagulan atau dosis koagulan pada proses koagulasi air keruh



tergantung pada jenis air keruhnya. Air dengan tingkat kekeruhan tinggi membutuhkan dosis koagulan yang tepat sehingga proses pengendapan partikel koloid pada air keruh berlangsung dengan baik. Dosis koagulan yang tepat mampu mengendapkan dan mampu mengurangi partikel koloid penyebab kekeruhan dalam air secara maksimal. Penentuan dosis koagulan dengan metode Jar Test dapat digunakan untuk membantu menentukan dosis dari suatu bahan kimia (koagulan) tertentu yang dibutuhkan pada proses koagulasi. (2)



Kecepatan pengadukan Pengadukan pada proses koagulasi dibutuhkan untuk reaksi penggabungan



antara koagulan dengan bahan organik dalam air, melarutkan koagulan dalam 44



air, dan menggabungkan inti-inti endapan menjadi molekul besar. Kecepatan pengadukan yang tepat sangatlah penting di dalam proses koagulasi. Kecepatan putaran pengadukan yang kurang akan menyebabkan koagulan untuk dapat terdispersi dengan baik sebaliknya apabila kecepatan pengadukan terlalu tinggi akan menyebabkan flok-flok yang sudah terbentuk akan terpecah kembali sehingga terjadi pengendapan tidak sempurna. 6.



Sifat - Sifat Air Limbah Sesuai dengan sifat dan bahan, maka air limbah dapat diketahui parameter-



parameter dalam pengolahan air limbah, antara lain (Prayogo, 2006): (1)



Suhu Suhu air limbah sangat berpengaruh terhadap adanya oksigen yang



terlarut di dalam air limbah. Suhu yang tinggi dalam air limbah dapat menurunkan oksigen terlarut. Suhu optimum untuk aktifitas mikroorganisme adalah 25oC 35oC (Metcalf dan Eddy, 1991). (2)



pH (derajat keasaman) pH adalah kandungan atau konsentrasi ion hidrogen dalam air.



Konsentrasi ion hidrogen ini sangat berpengaruh terhadap reaksi kimia juga pada proses 34 biologis. pH yang baik untuk air limbah antara 6,5-8,5. Proses biologis air limbah akan sangat sulit jika pH air limbah tidak netral, sedangkan pH air limbah di rumah sakit bervariasi tergantung dari sumber air limbah yang ada di rumah sakit. (3)



TSS (Total Suspended Solid) Menurut Salvato (1972), total suspended solid merupakan sisa padatan



yang tertinggal pada penyaringan atau dengan kata lain berat zat padat tersuspensi atau tak terlarut dalam volume tertentu dari limbah cair, masingmasing berupa bahan organik dan mineral. Penetrasi sinar (cahaya) yang masuk ke dalam air bisa berkurang dengan adanya total suspended solid sehingga akan mempengaruhi regenerasi oksigen secara fotosintesis (Prayogo, 2006).



45



BAB III METODE PENELITIAN 3.1.



Tempat dan Waktu Penelitian Pelaksanaan penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kimia PLTU UBJ O&M Rembang. Waktu : 23 September 2019 s.d 15 November 2019



3.2.



Alat dan Bahan Penelitian



3.2.1 Alat Penelitian Alat yang digunakan pada penelitian ini meliputi beaker glass 400 mL, Erlenmeyer 250 mL,Wash bottle 500 mL, Pipet volume 100 mL, Pipet ukur 10 mL, Pipet ukur 1 mL, Hot plate dan magnetic stirrer, Labu ukur 250 mL, Whatman 42, Corong,, Ball pipet,



Spatula, Ayakan 200 mesh, Loyang,



Furnace, Neraca analitik, Oven, Spektofotometer, Stirrer, Indikator pH, Turbidimeter 3.2.2 Bahan Penelitian Larutan Kimia yang Digunakan : Asam Sulfat 97% p.a., Larutan NaOH, Koagulan hasil ekstraksi, demin water.



46



3.3.



Diagram Alir Penelitian Fly ash



Hasil preparasi



Filtrat ekstrak Al2(SO4)3 dan Fe2(SO4)3



Uji jar test Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.4.



Tahap Penelitian



3.4.1. Pembuatan Larutan H2SO4 4% Larutan asam sulfat 97% p.a sebanyak 10.3 mL dimasukkan ke dalam labu ukur 250 mL yang sudah berisi sedikit air demin. Kemudian ditambahkan air demin hingga tanda batas, lalu dihomogenkan 3.4.2. Preparasi Tahap preparasi dimulai dengan pengovenan fly ash pada suhu 45̊C, selama 24 jam. Selanjutnya diayak dengan ayakan 200 mesh untuk dan sebagai variasi digunakan juga yang tidak melalui proses pengayakan. Kemudian dikalsinasi menggunakan ash furnace pada suhu 820 ̊C, selama 2 jam. 3.4.3. Proses Ekstraksi Padat-Cair Pada proses ini digunakan 10 gram fly ash yang telah dikalsinasi dimasukkan ke dalam beaker glass, lalu dilarutkan dalam 100 mL Asam Sulfat 4%. Selanjutnya proses pemanasan pada suhu 95 ̊C dengan hot plate dan pengadukan dengan magnetic stirrer pada kecepatan 250 rpm, selama 5 jam. Untuk memisahkan antara larutan dan endapan digunakan kertas saring Whatman 42, akan diperoleh filtrat yang akan digunakan untuk uji jar test



47



3.4.4. Uji Jar Test Uji jar test dilakukan dengan menggunakan air limbah di WTP PLTU Rembang, dimasukkan ke dalam beaker glass sebanyak 300 mL. pH, TSS dan turbidity diukur terlebih dahulu sebagai parameter awal. Ditambahkan larutan NaOH hingga pH mencapai 10-11, untuk mengkondisikan limbah dalam suasana basa. Lalu ditambahkan sebanyak 0.5 mL koagulan hasil ekstraksi ke dalam beaker berisi air limbah. Dilakukan pengadukan menggunakan stirrer pada kecepatan 120 rpm selama 1 menit. Selanjutnya akan erjadi proses pengendapan flok-flok. Mengukur pH, TSS dan turbiditinya kembali sebagai parameter uji hasil penelitian. Kemudian hasil yang diperoleh dibandingkan dengan pengukuran awal.



48



BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Produk hasil pemanfaatan fly ash batubara pada penelitian ini diperoleh memiliki bentuk cair, berwarna kuning bening, dan bersifat asam apabila bereaksi dengan air. Produk ini yang akan dimanfaatkan sebagai koagulan untuk proses koagulasi air limbah di WWTP PLTU Rembang. Fly ash batubara yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PLTU Rembang. 4.1



Ekstraksi padat-cair dengan pelarut asam sulfat (H2SO4) Kandungan Al2O3 dan Fe2O3 dalam fly ash yang cukup besar



memungkinkan fly ash digunakan sebagai koagulan. Kedua senyawa tersebut yang akan dimanfaatkan untuk diaktifkan menggunakan asam sulfat menjadi koagulan. Menurut Fan, et al (2005), proses aktivasi yang dilakukan mampu mengubah aluminium oksida dan besi oksida dalam fly ash batubara menjadi bentuk Al3+ dan Fe3+ yang lebih bebas berikatan dengan partikel tidak larut dalam limbah. Pada ahap preparasi, fly ash yang digunakan di oven terlebih dahulu pada temperature 45°C selama 24 jam. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan kandugan air dalam fly ash. Selanjutnya diayak menggunakan ayakan 200 mesh untuk mendapatkan partikel yang lebih kecil dan homogen. Ukuran partikel yang lebih kecil dapat memperbesar luas permukaan fly ash, sehingga semakin banyak fly ash yang dapat bereaksi dengan pelarut asam sulfat (H2SO4). Untuk mengetahui efektivitas dari fly ash yang tidak diayak, maka dilakukan juga ekstraksi padat-cair ini pada fly ash yang tidak diayak. Setelah itu, fly ash dikalsinasi menggunakan ash furnace dengan temperature 820°C selama 2 jam yang bertujuan untuk menghilangkan pengotor organic yang terdapat pada fly ash batubara. Proses ekstraksi dilakukan dengan mencampurkan 10 gram fly ash batubara dalam 100 mL H2SO4. Dari literatur yang didapatkan bahwa konsentrasi H2SO4 yang efektif ialah 4%. Menurut Fan, et al (2005), larutan asam sulfat dapat digunakan untuk bereaksi dengan Al dan Fe dalam abu layang batubara, sehingga



49



dapat menghasilkan ikatan polimer yang kuat. Dilakukan pemanasan dengan temperatur 95°C dan pengadukan dengan kecepatan 250 rpm menggunakan magnetic stirrer selama



5 jam yang bertujuan untuk mempercepat reaksi



pembentukan Al3+ dan Fe3+. Hasil ekstraksi dari abu layang batubara dipisahkan padatan dan cairannya dengan penyaringan menggunakan kertas saring whatman 42. Filtrat hasil ekstraksi dari abu layang ini berupa Al2(SO4)3 dan Fe2(SO4)3 yang merupakan bahan koagulan yang banyak dipakai dalam pengolahan limbah. Sekitar 90-95 mL filtrat yang diperoleh dari penyaringan tersebut. Filtrat inilah yang akan digunakan sebagai koagulan dalam proses koagulasi limbah di WWTP PLTU Rembang. Menurut Fan dkk. (2005) dan Li, Wu, Liu, dan Zhai (2011) merumuskan reaksi aktivasi abu layang untuk mengubah besi(III) oksida dan alumina menjadi Fe3+ dan Al3+ dalam bentuk besi(III) sulfat dan aluminium sulfat dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4). Pada proses leaching asam, reaksi berikut akan terjadi : Al2O3(s) + 3H2SO4(l) → Al2(SO4)3(s)+3H2O(g) (reaksi ..) Fe2O3(s) + 3H2SO4(l) → Fe2(SO4)3(s)+3H2O(g) (reaksi ..) 4.2



Pengaruh Koagulan dari Fly Ash Terhadap pH, TSS dan Warna Air Limbah di WWTP Tabel 1. Data Hasil Jar Test Air Limbah di WWTP Menggunakan Koagulan Fly Ash Parameter



Sampel



Fly ash diayak



Fly ash tidak diayak



PAC



pH



9



7



7



8



TSS (ppm)



36



1



1



2



Warna



Coklat



Jernih



Jernih



Jernih



Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa nilai pH pada sampel yaitu 9. Baku mutu pH yang aman pada rentang 6.5 s.d 8.5. Oleh karena itu, pH akhir dari proses



50



koagulasi ini diharapkan mendekati pH netral. Nilai TSS dan warna dari sampel air limbah di WWTP sebelum diolah dengan koagulan dari fly ash yaitu sampel masih tinggi dengan nilai TSS adalah 36 ppm dengan warna coklat. Tingginya nilai TSS dalam air limbah di sebabkan oleh tingginya pertikel tersuspensi yang bersifat koloidal stabil yang sulit dipisahkan dan membuat warna sampel air limbah menjadi berwarna coklat juga dapat disebabkan karena tingginya kadar Fe dalam air limbah. Air limbah di WWTP ini akan dibuang kembali ke laut sehingga harus diolah terlebih dahulu sebelum di buang. 4.2.1 Pengaruh terhadap nilai pH Pada proses koagulasi ini, digunakan koagulan dari fly ash yang diayak, tidak diayak dan PAC 10% sebagai pembanding. Sebelum melakukan uji jar test, dilakukan pengondisian terhadap pH air limbah yaitu dengan menambahkan NaOH agar nilai pH menjadi 10-11. Hal ini dikarenakan pada poses koagulasi akan optimum pada pH 10-11 untuk koagulan asam. Hal ini terjadi karena dalam suasana basa, Al3+ di dalam air terhidrolisis membentuk ion kompleks bermuatan positif (reaksi ..), ion ini memiliki kemampuan untuk menyerap permukaan partikel-partikel tersuspensi yang bermuatan negatif. (Rusydi et al, 2016). Reaksi .. : Al3+ + 3OH-



→



Al(OH)3



mengendap



6Al3+ + 15OH-



→



Al6(OH)153+



larut



7Al3+ + 17OH-



→



Al7(OH)174+



larut



8Al3+ + 20OH-



→



Al8(OH)204+



larut



Kemudian pada penambahan koagulan, pH sampel turun menjadi 7 untuk koagulan fly ash yang diayak maupun tidak diayak sedangkan pada PAC pH menjadi 8. Hal ini terjadi karena ion H+ yang terbentuk dari reaksi .. dapat menurunkan nilai pH air limbah Al3+(aq) + H2O



→



Al(OH)2+ + H+



(reaksi ..).



pH akhir yang diperoleh telah memenuhi baku pH yang telah ditetapkan. Sehingga air limbah aman untuk dibuang ke laut dari segi nilai pH. Menurut Saukkoriipi (2010), yang menyebutkan bahwa Al(OH)3 terbentuk pada rentang 5 < pH < 8 sedangkan jika pH ≤ 4 akan terbentuk Al(OH) 2+(aq) karena 51



semakin banyak ion H+ yang dihasilkan dalam reaksi hidrolisisnya yang dapat menyebabkan larutnya kembali Al(OH)3 dan pada reaksi kesetimbangannya akan bergeser ke arah produk karena ion H+ semakin bertambah banyak. Berikut adalah reaksi kesetimbanganya : Al(OH)3 + H+



⇌



+ Al(OH)2 + H2O



Sedangkan pada pH > 7 akan terbentuk Al(OH) 4-



(aq)



karena semakin



banyak ion OH- yang dihasilkan sehingga membentuk muatan negatif dan pada reaksi kesetimbangannya akan bergeser ke arah produk karena ion OH- semakin bertambah banyak. Berikut adalah reaksi kesetimbangannya : Al(OH) + H O 3 2



⇌



Al(OH) - + H+ 4



4.2.2 Pengaruh terhadap nilai TSS Total suspended solid atau TSS merupakan bagian padatan organik dan anorganik yang disisihkan ole lapisan saring yang dapat pula sebagai koloid yang stabil dan sulit dipisahkan. Pada penambahan koagulan dari fly ash yangdiayak maupun yang tidak diayak menunjukkan persentase penurunan nilai TSS sebesar 97,2%, yaitu dari nilai TSS 36 ppm menjadi 1 ppm. Hal ini disebabkan karena muatan ion dari koagulan dari fly ash yang ditambahkan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh partikel koloid dalam air limbah untuk membentuk flok (Syafri et al, 2016). Sedangkan untuk PAC memiliki persentase sebesar 94,4% dengan penurunan dari 36 ppm menjadi 2 ppm. Hal ini dapat disebabkan oleh berlebihnya muatan ion dari koagualan PAC yang ditambahkan dari pada yang dibutuhkan oleh partikel koloid dalam air limbah untuk membentuk flok. Akibatnya akan terjadi penyerapan ion yang berlebih sehingga partikel koloid mengalami gaya tolak menolak antar partikel atau terjadi deflokulasi flok yang menyebabkan partikel-partikel dalam sampel air limbah tidak mengandap. 4.2.3 Pengaruh terhadap warna Warna dibagi menjadi dua, yaitu warna sebenarnya dan warna tampak. Warna sebenarnya adalah warna setelah kelimbahan sampel dihilangkan, sedangkan warna tampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh zat-zat



52



terlarut di dalam air akan tetapi juga zat tersuspensi. Dalam penelitian ini dilakukan analisa warna sebenarnya dengan mengamati perubahan warna dari sebelum dilakukan penambahan koagulan dan setelah penambahan koagulan. Air limbah di WWTP yang sebelumnya berwarna coklat, setelah penambahan koagulan dari fly ash diayak, fly ash tidak diayak maupun PAC menjadi jernih dan bening. Hal ini terjadi karena air limbah memiliki warna tampak yang disebabkan oleh zat tersuspensi yang menyebabkan warna coklat, setelah proses koagulasi zat tersuspensi ataupun koloid-koloid yang bermuatan negatif yang terkandung dalam air limbah bereaksi dengan asam yang terkandung dalam koagulan sehingga didapat warna sebenarnya dari air limbah. 4.3.



Mekanisme Koagulasi pada Uji Jar Test Koloid memiliki ukuran tertentu sehingga gaya tarik menarik antara



partikel lebih kecil daripada gaya tolak menolak akibat muatan listrik. Pada kondisi stabil ini, penggumpalan partikel tidak terjadi. Melalui proses koagulasi terjadi destabilisasi sehingga partikel-partikel koloid bersatu dan menjadi besar. Koagulan dari fly ash ini memiliki muatan yang berlawanan dengan sistem koloid yaitu muatannya positif terhadap sistem koloid pada air limbah yang mempunyai muatan negatif. Dengan penambahan koagulan ini maka ion-ion yang mengelilingi permukaan tersebut akan menarik ion-ion yang berlawanan muatannya dari dalam larutan sehingga sebagian partikel akan terimbangi dan terbentuk ion-ion polimer yang dapat terserap oleh partikel-partikel, yang berarti bahwa koloid akan terselubungi oleh koagulan. Muatan partikel koloid dan hasil hidrolisa akan saling menetralkan sehingga muatan dari partikel-partikel koloid akan terjaring ke dalam gumpalan membentuk molekul yang lebih besar. Dengan adanya ion Al3+ di dalam larutan, maka akan bereaksi dengan ion OH- yang berasal dari ionisasi air atau alkalinitas air sehingga sehingga akan mengendap membentuk flok aluminium hidroksida dan juga akibat adanya gaya gravitasi. Mekanisme proses destabilisasi ini terdiri dari beberapa langkah antara lain :



53



(1) Pengurangan muatan permukaan partikel dengan menekan lapisan muatan ganda (double-change layer). Koloid pada umumnya bermuatan negatif, sehingga tidak mungkin akan mengendap dengan sendirinya karena besarnya gaya tolak-menolak antar partikel koloid. Penambahan ion ke dalam air akan meningkatkan kekuatan ionik dan menurunkan gaya tolak menolak. (2) Netralisasi muatan dengan adsopsi ion yang berlawanan muatan Proses ini dilakukan dengan penambahan bahan kimia untuk proses destabilisasi. Penambahan ion yang muatannya berlawanan dengan ion koloid dapat menyebabkan netralisasi lapisan tunggal dari koloid. Netralisasi muatan terjadi saat koagulan ditambahkan secara berlebihan. (3) Penggabungan antar partikel dengan polimer. Polimer-polimer yang mengandung situs aktif sepanjang rantainya dapat menyebabkan adsorbsi koloid. Koloid akan terikat pada beberapa situs sepanjang rantai polimer. (4) Penjebakan oleh flok Saat sejumlah koagulan ditambahkan ke dalam air, maka akan membentuk flok yang akan mengendap. Karena flok besar dan tiga dimensi, maka koloid akan terjebak di dalam flok, dan akhirnya ikut mengendap.Untuk suspensi encer laju koagulasi rendah karena konsentrasi koloid yang rendah sehingga kontak antar partikel tidak memadai, Bila digunakan dosis koagulan yang terlalu besar akan mengakibatkan restabilisasi koloid. Untuk mengatasi hal ini, agar konsentrasi koloid berada pada titik dimana flok-flok dapat terbentuk dengan baik, maka dilakukan proses recycle sejumlah settled sludge sebelum atau sesudah rapid mixing dilakukan. Tindakan ini dapat dilakukan untuk meningkatkan efektifitas pengolahan. Penambahan sejumlah koagulan yang sesuai dapat merusak kestabilan sistem koloid, dengan terjadinya gaya tarik-menarik yang disebabkan oleh gaya van der waals ini akan menyebabkan muatan partikel menjadi stabil dsn terbentuk gumpalan dari partikel yang dikenal sebagai proses koagulasi. Melalui proses ini bahan-bahan pencemar kimia organic dan anorganik dapat diturunkan



54



Ion besi pada koagulan dari fly ash ini juga dapat menurunkan kadar kromium dalam air limbah. Hal ini karena koagulan besi(II) sulfat dapat membentuk endapan besi(III) hidroksida dan endapan kromium hidroksida. Kromium heksavalen direduksi menjadi kromium trivalen dan ion besi(II) dioksidasi menjadi besi(III), di mana ion besi akan terkoagulasi sebagai Fe(OH) 3 berupa endapan. Anion-anion kromium akan terabsorpsi pada endapan besi(III) hidroksida, sedangkan ion kromium yang lain akan mengendap sebagai Cr(OH)3 4.4.



Faktor Koagulasi Peningkatan efektifitas dalam proses koagulasi dapat ditinjau dari faktor-



faktor yang dapat mempengaruhi jalannya proses. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses koagulasi air, antara lain : (1) Jumlah dan karakteristik koloid Semakin banyak koloid maupun zat tersuspensi yang terdapat dalam air limbah maka semakin banyak jumlah koagulan yang ditambahkan sesuai dengan jumlah muatan ion yang dibutuhkan untuk mengikat koloid maupun zat tersuspensi dalam air limbah. Proses koagulasi terjadi karena adanya ikatan antar muatan yang saling berlawanan. Muatan ion yang terdapat pada limbah apabila bermuatan negatif maka koagulan yang ditambahkan ialah ion bermuatan positif. (2) Derajat keasaman air (pH) Derajat keasaman (power of hydrogen atau pH) adalah suatu besaran yang menyatakan sifat asam basa dari suatu larutan. Derajat keasaman (pH) mempengaruhi koagulasi air limbah. Derajat keasaman air limbah berkaitan dengan pemilihan jenis koagulan yang akan digunakan dalam koagulasi. Pemilihan jenis koagulan yang tepat dalam kondisi pH air limbah akan membantu koagulasi. (3) Kecepatan pengadukan, dan kecepatan paddle Kecepatan pengadukan Pengadukan pada proses koagulasi dibutuhkan untuk reaksi penggabungan antara koagulan dengan bahan organik dalam air, melarutkan koagulan dalam air, dan menggabungkan inti-inti endapan menjadi molekul besar. Kecepatan pengadukan yang tepat sangatlah penting



55



di dalam proses koagulasi. Kecepatan putaran pengadukan yang kurang akan menyebabkan koagulan untuk dapat terdispersi dengan baik sebaliknya apabila kecepatan pengadukan terlalu tinggi akan menyebabkan flok-flok yang sudah terbentuk akan terpecah kembali sehingga terjadi pengendapan tidak sempurna (4) Dosis koagulan Kebutuhan koagulan atau dosis koagulan pada proses koagulasi air limbah tergantung pada jenis air limbahnya. Air dengan tingkat kelimbahan tinggi membutuhkan dosis koagulan yang tepat sehingga proses pengendapan partikel koloid pada air limbah berlangsung dengan baik. Dosis koagulan yang tepat mampu mengendapkan dan mampu mengurangi partikel koloid penyebab kelimbahan dalam air secara maksimal. Penentuan dosis koagulan dengan metode Jar Test dapat digunakan untuk membantu menentukan dosis dari suatu bahan kimia (koagulan) tertentu yang dibutuhkan pada proses koagulasi. (5) Waktu pengendapan Pengendapan dilakukan untuk memisahkan benda terlarut atau tersuspensi pada air limbah. Pengendapan juga merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan lumpur yang terbentuk akibat penambahan bahan kimia (koagulan). Waktu pengendapan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengendapkan flok-flok yang terbentuk pada koagulasi. (6) Pengaruh kelimbahan Kelimbahan teramati sebagai sifat larutan yang mengandung zat yang tersuspensi di dalamnya.



Semakin



tinggi



intensitas



cahaya



yang



dihamburkan semakin tinggi kelimbahan dan begitu sebaliknya. Hal-hal yang perlu diperhatikan mengenai kelimbahan dalam proses koagulasi flokulasi adalah sebagai berikut: (a) Kebutuhan koagulan tergantung pada kelimbahan tetapi penambahan koagulan tidak selalu berkolerasi linear terhadap kelimbahan, (b) Ukuran partikel yang tidak seragam jauh lebih mudah untuk dikoagulasi. Hal ini karena pusat aktif lebih mudah terbentuk pada partikel yang kecil, sedangkan partikel yang besar mempercepat



56



terjadinya pengendapan. Kombinasi dari dua partikel ini menyebabkan semakin mudahnya proses koagulasi. (7) Pengaruh jenis koagulan Pemilihan koagulan disesuaikan dengan jenis koloid yang terkandung di dalam air. Jenis koagulan biasanya memiliki tanda ion yang berlawanan dengan muatan ion yang terdapat pada air tersebut. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi daya tolak menolak antara sesama koloid sehingga terbentuk flok. (8) Pengaruh temperatur Temperatur erat hubunganya dengan viskositas air semakin tinggi temperatur air maka semakin kecil viskositasnya. Viskositas ini akan berpengaruh pada pengendapan flok. Hal ini terjadi karena bertambahnya temperatur akan meningkatkan gradien kecepatan sehingga flok akan terlarut kembali. Di samping itu, peningkatan temperatur menyebabkan peningkatan dosis koagulan pada pH netral. Spesies muatan positif Al menurun dengan peningkatan temperatur. (9) Pengaruh garam-garam di air Garam mineral sangat dipengaruhi oleh senyawa pembentuk konsentrasinya yang terdapat di dalam air terlarut. Pengaruh yang disebabkan oleh garam mineral dalam air adalah kemampuan untuk menggantikan ion hidroksinya pada senyawa kompleks hidroksi. Selain itu, garam mineral juga berpengaruh dalam menentukan pH dan dosis koagulan. (10) Komposisi kimia larutan Air akan mengandung bermacam-macam koloid dan elektrolit pada keadaan air yang alami. Larutan elektrolit merupakan sistem yang kompleks dengan kandungan yang tidak mudah untuk diinterpretasikan. Kompleks merupakan masalah koloid dan fenomena koagulasi menunjukan bahwa setiap teori atau penelitian empiris dapat dengan mudah terjadi kesalahan atau pengecualian tertentu.



57



BAB V PENUTUP 5.1



Simpulan Pada penelitian yang dilakukan terhadap pemanfaatan limbah abu terbang



batubara sebagai bahan koagulan didapatkan hasil sebagai berikut : 1. Fly ash dapat digunakan sebagai koagulan karena memiliki kemampuan untuk menjadikan



partikel koloid tidak stabil sehingga partikel siap



membentuk flok (gabungan partikel-partikel kecil), yang dibuktikan dengan turunnya nilai turbidity air sampel dalam uji jar test. 2. Koagulan sintesis fly ash berperngaruh terhadap limbah WTP yaitu ditunjukkan dengan turunnya nilai pH dan TSS pada air limbah 3. Komposisi yang tepat dari koagulan fly ash dapat menjernihkan air yaitu diinjeksikan sebanyak 0,5 mL koagulan fly ash dengan konsentrasi 4%, komposisi didapatkan dari uji jar test yang dilakukan pada laboratorium. 4. Mekanisme reaksi uji jar test yaitu muatan ion negatif dari koloid pada air limbah berikatan dengan ion positif dari koagulan sintesis fly ash yang membentuk flok. 5. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi adalah pH, kecepatan pengadukan, jenis koagulan, temperatur, dan karakteristik limbah. 5.2.



Saran



1. Perlu dilakukan peninjauan terkait penggunaan dalam skala besar, baik aspek lingkungan maupun biayanya. 2. Dibutuhkan alat Jar Test untuk mempermudah pengujian sampel. 3. Perlu dilakukan analisis presentase kandungan Al3+ dan Fe3+ dalam fly ash maupun koagulan sintesis dari fly ash.



58



DAFTAR PUSTAKA



59