Cara Pembuatan Arang Aktif

Artikel·June 1, 2012June 1, 2012

Cara Pembuatan Arang Aktif

Proses pembuatan arang aktif secara umum yang banyak dikenal ada cara yaitu:

Proses Kimia
Proses Fisika

Bahan baku yang dicampur dengan bahan-bahan kimia tertentu, kemudian dibuat padat. Selanjutnya padatan tersebut dibuat menjadi batangan dan dikeringkan selanjutnya dipotong-potong. Aktifasi dilakukan pada temperature 100 °C. Arang aktif yang dihasilkan, dicuci dengan air selanjutnya dikeringkan pada temperatur 300 °C. Dengan proses kimia, bahan baku dapat dikarbonisasi terlebih dahulu, kemudian dicampur dengan bahan-bahan kimia.

Proses Fisika

Bahan baku terlebih dahulu dibuat arang. Selanjutnya arang tersebut digiling, diayak untuk selanjutnya diaktifasi dengan cara pemanasan pada temperatur 1000 °C yang disertai pengaliran uap. Proses fisika banyak digunakan dalam aktifasi arang antara lain :

Proses Briket: bahan baku atau arang terlebih dahulu dibuat briket, dengan cara mencampurkan bahan baku atau arang halus dengan “ter”. Kemudian, briket yang dihasilkan dikeringkan pada 550 °C untuk selanjutnya diaktifasi dengan uap.
Destilasi kering: merupakan suatu proses penguraian suatu bahan akibat adanya pemanasan pada temperatur tinggi dalam keadaan sedikit maupun tanpa udara. Hasil yang diperoleh berupa residu yaitu arang dan destilat yang terdiri dari campuran metanol dan asam asetat. Residu yang dihasilkan bukan merupakan karbon murni, tetapi masih mengandung abu dan “ter”. Hasil yang diperoleh seperti metanol, asam asetat dan arang tergantung pada bahan baku yang digunakan dan metoda destilasi. Diharapkan daya serap arang aktif yang dihasilkan dapat menyerupai atau lebih baik dari pada daya serap arang aktif yang diaktifkan dengan menyertakan bahan-bahan kimia. Selain itu dengan cara ini, pencemaran lingkungan sebagai akibat adanya penguraian senyawa-senyawa kimia dari bahan-bahan pada saat proses pengarangan dapat diihindari. Selain itu, dapat dihasilkan asap cair sebagai hasil pengembunan uap hasil penguraian senyawa-senyawa organik dari bahan baku. Lamanya destilasi serta bertambah tingginya temperatur destilasi, mengakibatkan jumlah arang yang dihasilkan semakin kecil, sedangkan destilasi dan daya serap makin besar. Meskipun dengan semakin bertambahnya temperatur destilasi, daya serap arang aktif semakin baik, masih diperlukan pembatasan temperatur yaitu tidak melebihi 1000 0C, karena banyak terbentuk abu sehingga menutupi pori-pori yang berfungsi untuk mengadsorpsi. Sebagai akibatnya daya serap arang aktif akan menurun. Selanjutnya campuran arang dan aktifator dipanaskan pada temperatur dan waktu tertentu. Hasil yang diperoleh, diuji daya serapnya terhadap larutan Iodium.

Pengertian BOD dan COD

Artikel·May 7, 2012

Pengertian BOD dan COD

BOD atau Biological Oxygen Demand

adalah suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik (Umaly dan Cuvin, 1988; Metcalf & Eddy, 1991). Ditegaskan lagi oleh Boyd (1990), bahwa bahan organik yang terdekomposisi dalam BOD adalah bahan organik yang siap terdekomposisi ( readily decomposable organic matter). Mays (1996) mengartikan BOD se bagai suatu ukuran jumlah oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan sebagai respon terhadap masuknya bahan organik yang dapat diurai. Dari pengertian-pengertian ini dapat dikatakan bahwa walaupun nilai BOD menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable organics) yang ada di perairan.

COD atau Chemical Oxygen Demand

Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air (Boyd, 1990). Hal ini karena bahan or ganik yang ada sengaja diurai secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat kalium bikromat pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat (Boyd, 1990; Metcalf & Eddy, 1991), sehingga segala macam bahan organik, baik yang mudah urai maupun yang kompleks dan sulit urai, akan teroksidasi. Dengan demikian, selisih nilai antara COD dan BOD memberikan gambaran besarnya bahan organik yang sulit urai yang ada di perairan. Bisa saja nilai BOD sama dengan COD, tetapi BOD tidak bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang ada

Pengolahan Limbah Pabrik Tekstil

Artikel·May 6, 2012May 6, 2012

Pengolahan Limbah Pabrik Tekstil

Proses pengolahan air limbah pabrik tekstil meliputi tiga tahap pemprosesan yaitu:

Proses Primer, merupakan perlakuan pendahuluan (pretreatment) yang meliputi :penyaringan kasar, (b) penghilangan warna (decolouring), (c) equalisasi, (d) penyaringan halus, (e) pendinginan.
Proses Sekunder, Proses biologi, dan sedimentasi.
Proses Tersiser, merupakan tahap lanjutan proses biologi dan sedimentasi

Proses Primer

Penyaringan kasar, Air limbah dari proses pencelupan dan pembilasan melalui saluran pembuangan terbuka menuju pengolahan air limbah. Saluran tersebut terbagi menjadi dua bagian yaitu saluran berwarna (water colour) dan saluran tidak berwarna (uncolour water). Untuk mencegah agar sisa-sisa benang atau kain dalam air limbah terbawa pada saat proses, maka air limbah disaring dengan saringan kasar berdiameter 50 mm dan 20mm.
Penghilangan Warna (decolouring), Limbah cair berwarna yang berasal dari proses pencelupan setelah melewati tahap penyaringan ditampung dalam dua bak penampung, masing-masing berkapasitas 64 m3 dan 48 m3 , air tersebut kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi pertama (Volume 3.1 m3) yang terdiri atas tiga buah tangki, yaitu pada tangki pertama ditambahkan koagulasi FeSO4(Fero sulfat) konsentrasinya 600 – 700 ppm untuk pengikatan warna. Selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki kedua dengan ditambahkan kapur (lime) konsentrasinya 150 – 300 ppm, gunanya untuk menaikkan pH yang turun setelah penambahan FeSO 4. Dari tangki kedua, limbah dimasukan ke dalam tangki ketiga pada kedua tangki tersebut ditambahkan polymer berkonsentrasi 0.5 – 0.2 ppm, sehingga akan.terbentuk gumpalan-gumpalan besar (flock) dan mempercepat proses pengendapan. Setelah gumpalan-gumpalan terbentuk, akan terjadi pemisahan antara padatan hasil pengikatan warna dengan cairan secara gravitasi dalam tangki sedimentasi. Meskipun air hasil proses penghilangan warna ini sudah jernih, tetapi pH-nya masih tinggi yaitu 10 sehingga tidak bisa langsung dibuangke perairan. Untuk menghilangkan unsur-unsur yang masih terkandung di dalamnya, air yang berasal dari koagulasi I diproses dengan sistem lumpur aktif. Cara tersebut merupakan perkembangan baru yang dinilai lebih efektif dibanding dengan cara lama yaitu air yang berasal dari koagulasi I digabung dalam bak equalisasi.
Ekualisasi, Bak equalisasi atau disebut juga bak air umum, memiliki volume 650 m3 menampung dua sumber pembuangan yaitu limbah cair tidak berwarna dan air yang berasal dari mesin pengempres lumpur. Kedua sumber pembuangan mengeluarkan air dengan karakteristik yang berbeda. Oleh karena itu untuk memperlancar proses selanjutnya air dari kedua sumber ini diaduk dengan menggunakan blower hingga mempunyai karakteristik yang sama yaitu pH 7 dan suhunya 320C. Sebelum kontak dengan sistem lumpur aktif, terlebih dahulu air melewati saringan halus dan cooling tower, karena untuk proses aerasi memerlukan suhu 320 C. Untuk mengalirkan air dari bak equalisasi ke bak aerasi digunakan dua buah submersible pump (Q 60 m3 / jam).
Saringan Halus, Air hasil equalisasi dipompakan menuju saringan halus untuk memisahkan padatan dan larutan sehingga air limbah yang diolah bebas dari padatan kasar berupa sisa-sisa serat benang yang masih terbawa.
Cooling Tower, Karakteristik limbah produksi tekstil umumnya mempunyai suhu antara 350- 400C, sehingga memerlukan pendinginan untuk menurunkan suhu yang bertujuan kerja bakteri dalam sistem lumpur aktif, karena suhu yang diinginkan antara 290- 300 C.

Proses Sekunder

Proses Biologi, Di sini terdapat tiga bak aersi yang mempunyai separator yang mutlak diperlukan untuk mensuplai oksigen ke dalam air bagi kehidupan bakteri. Parameter yang diukur dalam bak aerasi dengan sistem lumpur aktif adalah DO (Dissolved Oxygen), MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) dan suhu. Parameter-parameter tersebut dijaga kestabilannya sehingga penguraian polutan yang ada dalam limbah dapat diuraikan secara maksimal oleh bakteri. DO, MLSS dan suhu yang diperlukan oleh bakteri tersebut berkisar antara 0.5 – 2.5 ppm; 4000 – 6000; 290 – 300 C.
Proses Sedimentasi, Bak sedimentasi II (volume 407 m3 ) mempunyai bentuk bundar pada bagian atasnya dan bagian bawahnya berbentuk konis yang dilengkapi dengan pengaduk agitator) dengan putaran 2 kph. Desain ini dimaksudkan untuk mempermudah pengeluaran endapan dari dasar bak. Pada bak sedimentasi ini akan terjadi settling lumpur yang berasal dari bak aerasi dan endapan lumpur ini harus segera dikembalikan lagi ke bak aerasi (return sludge), karena kondisi pada bak sedimentasi hampir mendekati anaerob. Besarnya RS ditentukan berdasarkan ? 2002 digitized by USU digital library 6 perbandingan nilai MLSS dan debit RS itu sendiri. Pada bak sedimentasi ini juga dilakukan pemantauan kaiment (ketinggian lumpur dari permukaan air) dan MLSS dengan menggunakan alat MLSS meter.

Proses Tersier

Pada proses pengolahan ini ditambahkan bahn kimia yaitu Aluminium Sulfat (Al2(SO4)3), Polymer dan Antifoam (silicon base) untuk mengurangi padatan tersuspensi yang masih terdapat dalam air. Tahap lanjutan ini diperlukan untuk memperoleh kualitas air yang lebih baik sebelum air tersebut dibuang ke perairan. Air hasil proses biologi dan sedimentasi ditampung dalam bak intermediet (volume2 m3) yang dilengkapi dengan alat yang disebut inverter untuk mengatur level air, kemudian dipompakan ke dalam tangki koagulasi (volume 3.6 m3 ) dengan menggunakan pompa sentrifugal. Pada tangki koagulasi ditambahkan aluminium sulfat (konsentrasi antara 150 – 33 ppm) dan polymer (konsentrasi antara 0.5 – 2 ppm) sehingga terbentuk flock yang mudah mengendap. Selain kedua bahan koagulan tersebut juga ditambahkan tanah yang berasal dari pengolahan air baku (water treatment) yang bertujuan menambah partikel padatan tersuspensi untuk memudahkan terbentuknya flock. Pada tangki ini terdapat mixer (pengaduk) untuk mempercepat proses persenyawaan kimia antara air dan koagulan, juga terdapat pH kontrol yang berfungsi untuk memantau pH effluet sebelum dikeluarkan ke perairan. Setelah penambahan koagulan dan proses flokulasi berjalan dengan sempurna, maka gumpalan-gumpalan yang berupa lumpur akan diendapkan pada tangki sedimentasi II (volume 178 m3). Hasil endapan kemudian dipompakan ke tangki penampungan lumpur yang selanjutnya akan diolah dengan belt press filter machine.

Dikutip dari berbagai sumber by Renaldo Moontri

Pembuatan Metanol Dari Bahan Baku Biomas

Artikel·May 6, 2012May 6, 2012

Pembuatan Metanol Dari Bahan Baku Biomas

Seperti yang kita ketahui bahwa methanol dapat dihasilkan dari bahan baku biomas, seperti :

Bahan-bahan yang mengandung hidrat arang dalam bentuk gula seperti tebu dan nipah
Bahan-bahan yang mengandung hidrat arang dalam bentuk zat tepung (starch) seperti ubi jalar, kentang, dan sagu.
Bahan-bahan selulosa yang mengandung arang dengan bentuk molekul yang lebih kompleks seperti kayu.

Banyak limbah-limbah pertanian yang tidak memiliki nilai ekonomis memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi bioethanol sehingga memiliki potensi ekonomis yang tinggi dan mampu berperan sebagai diversivikasi bahan bioetanol. Salah satu bahan baku biomas yang akan dibahas pada makalah ini adalah jerami

Proses Biologi (Fermentasi)

Sebelum membentuk methanol, pada proses anaerob bahan baku biomas tersebut akan didegradasikan menjadi metana dan karbon dioksida melalui tahap-tahap yang merupakan serangkaian kegiatan metabolic dari kelompok-kelompok mikroorganisme yang berbeda. Dalam proses ini dibagi menjadi 4 tahap, yaitu

Hidrolisis dan asidifikasi

Pada tahap ini, bakteri fermentative akan menghidrolisis substrat polimer seperti polisakarida, protein, dan lemak menjadi monomer-monomer gula, asam amino, dan peptide.

Asidogenesis

Sedangkan pada tahap ini, hasil hidrolisis dari tahap sebelumnya akan difermentasikan menjadi asam lemak volatile (asam asetat, asam butirat, dan propionat), asam lemak rantai panjang, CO2, format, NH4+, HS-, H2, alcohol.

Asetogenesis

Selanjutnya, bakteri asetogenik pereduksi proton akan menguraikan propionate, asam lemak rantai panjang, alcohol, beberapa asam amino dan senyawa aromatic menjadi H2, format, dan asetat.

Metanogenesis

Pada tahap akhir ini melibatkan 2 kelompok metanogen yang berbeda yaitu, metanogen hidrogenotropik yang menggunakan H2 dan format dari reaksi sebelumnya untuk mereduksi CO2 menjadi CH4 dan metanogen asetotropik yang menguraikan asetat menjadi CO2 dan CH4.

Proses Pengkonversian/Pengubahan Menjadi Gas Sintetis

Campuran hidrokarbon dari hasil metagenosis, diubah/dikonversi menjadi gas sintetis yang umumnya terdiri dari CO, CO2, H2. Proses pengubahan/pengkorvensian ini terjadi oleh kukus (steam)dan dibantu oleh katalis nikel menurut reaksi berikut :

CH₄ + H₂O ? CO + 3 H₂

CO + H₂O ? CO ₂+ H₂

Kesetimbangan yang terjadi pada proses ini sangat tergantung pada :

Tekanan

Kesetimbangan reaksi seformasi metana oleh steam akan bergeser ke kiri jika tekanan dinaikkan sehingga reformasi metana semakin berkurang. Akan tetapi, secara praktek akan lebih praktis jika digunakan tekanan tinggi karena tekanan tinggi akan menyebabkan temperature dinding pembuluh katalis meningkat.

Temperatur

Kesetimbangan reaksi reformasi metana akan bergeser ke kanan dengan meningkatnya temperature karena reaksi endotermik menghasilkan lebih banyak CO2 dan H2. Dengan kata lain, pada tekanan dan perbandingan kukus/karbon konstan, kenaikan temperature akan menghasilkan konversi metana yang lebih besar.

Perbandingan kukus/karbon

Pembentukan karbon sedapat mungkin dicegah karena dapat merusak katalis. Untuk mencegah pembentukan karbon, operasi sebaiknya dilaksanakan dengan kondisi kukus berlebih. Kelebihan kukus yang diberikan juga sebaiknya diatur seoptimum mungkin agar lebih ekonomis dan tidak memecah katalis.

Proses Sintesa Metanol

Pada proses ini menggunakan katalis Cu-ZnO. Katalis ini memiliki keaktifan sangat tinggi sehingga kecepatan reaksi tinggi pada temperature relative rendah 225⁰C. Katalis yang digunakan pada kilang methanol ini harus memiliki selektivitas sintesa methanol yang tinggi untuk memperkecil jumlah produk sampingan yang dihasilkan. Setelah proses ini terlewati , gas keluaran dari hasil reaksi sintesis methanol didinginkan dari 225⁰C menjadi 40⁰C. Pendinginan ini bertujuan untuk memisahkan methanol mentah dari gas terlarut didalamnya.

Proses Pemurnian Metanol

Kenaikan tekanan operasi akan menyebabkan bertambahnya gas terlarut dalam cairan. Untuk itu, oleh karena itu dilakukan penurunan tekanan agar gas-gas terlarut lepas. Sedangkan volatile impurities seperti dimetil eter, metil format, dan gas-gas inert terlarut dipisahkan dari methanol mentah. Setelah itu,methanol mentah dilakukan pemurnian pada kondisi 80⁰C dan 1,5 bar. Pada kolom pemurnian ini, methanol akan menjadi produk atas dan air akan menjadi produk bawah. Air proses yang dihasilkan sebagai produk bawah ini akan dipompa menuju pemanas air proses. Uap yang menuju puncak kolom distilasi akan didinginkan oleh suatu kondensor dimana uap methanol akan dikondensasikan secara total menjadi cairan bersuhu 69⁰C. Metanol terkondensasi ini selanjutnya didinginkan lagi hingga mencapai suhu 40⁰C dan ditampung.

Dikutip dari berbagai Sumber by Renaldo Moontri

Senyawa Metanol dan Kegunaan Metanol

Artikel·May 6, 2012May 6, 2012

Metanol

Metanol, yang juga dikenal sebagai metil alcohol adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CH₃OH. Ia merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Pada “keadaan atmosfer” ia berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada etanol). Ia digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan additif bagi etanol industri. Titik didih metanol sekitar 64,7⁰C (Wikipedia bahasa Indonesia).Itu menunjukkan bahwa setiap bahan yang murni (tunggal), memiliki titik didih yang tersendiri (http://www.bppt.go.id). Metanol memiliki densitas 0.7918 g/cm³ dan nilai viskositas 0,59 mPa·s pada 20 °C

Metanol memiliki satu gugus OH dalam molekulnya. Oksigen yang inheren di dalam molekul metanol tersebut membantu penyempurnaan pembakaran antara campuran udara-bahan bakar di dalam silinder. Tentunya metanol menjadi mudah bereaksi dengan oksigen, dalam arti memerlukan suhu lingkungan yang rendah untuk terjadi campuran gas dengan oksigen. Campuran gas ini biasa disebut mixture. Metanol juga memiliki panas penguapan (heat of vaporibahanion) yang tinggi, yakni 842 KJ/Kg (http://www.bppt.go.id).

Sejarah

Dalam proses pengawetan mayat, orang Mesir kuno menggunakan berbagai macam campuran, termasuk di dalamnya metanol, yang mereka peroleh dari pirolisis kayu. Metanol murni, pertama kali berhasil diisolasi tahun 1661 oleh Robert Boyle, yang menamakannya spirit of box, karena ia menghasilkannya melalui distilasi kotak kayu. Nama itu kemudian lebih dikenal sebagai pyroxylic spirit (spiritus). Pada tahun 1834, ahli kimia Perancis Jean-Baptiste Dumas dan Eugene Peligot menentukan komposisi kimianya. Mereka juga memperkenalkan nama methylene untuk kimia organik, yang diambil dari bahasa Yunani methy = “anggur”) + h?l? = kayu (bagian dari pohon). Kata itu semula dimaksudkan untuk menyatakan “alkohol dari (bahan) kayu”, tetapi mereka melakukan kesalahan.

Kata methyl pada tahun 1840 diambil dari methylene, dan kemudian digunakan untuk mendeskripsikan “metil alkohol”. Nama ini kemudian disingkat menjadi “metanol” tahun 1892 oleh International Conference on Chemical Nomenclature. Suffiks [-yl] (indonesia {il}) yang digunakan dalam kimia organik untuk membentuk nama radikal-radikal, diambil dari kata “methyl”.

Pada tahun 1923, ahli kimia Jerman, Matthias Pier, yang bekerja untuk BASF mengembangkan cara mengubah gas sintesis (syngas / campuran dari karbon dioksida and hidrogen) menjadi metanol. Proses ini menggunakan katalis zinc chromate (seng kromat), dan memerlukan kondisi ekstrim —tekanan sekitar 30–100 MPa (300–1000 atm), dan temperatur sekitar 400 °C. Produksi metanol modern telah lebih effisien dengan menggunakan katalis tembaga yang mampu beroperasi pada tekanan relatif lebih rendah.

Penggunaan metanol sebagai bahan bakar mulai mendapat perhatian ketika krisis minyak bumi terjadi di tahun 1970-an karena ia mudah tersedia dan murah. Masalah timbul pada pengembangan awalnya untuk campuran metanol-bensin. Untuk menghasilkan harga yang lebih murah, beberapa produsen cenderung mencampur metanol lebih banyak. Produsen lainnya menggunakan teknik pencampuran dan penanganan yang tidak tepat. Akibatnya, hal ini menurunkan mutu bahan bakar yang dihasilkan. Akan tetapi, metanol masih menarik untuk digunakan sebagai bahan bakar bersih. Mobil-mobil dengan bahan bakar fleksibel yang dikeluarkan oleh General Motors, Ford dan Chrysler dapat beroperasi dengan setiap kombinasi etanol, metanol dan/atau bensin.

Dikutip dari berbagai sumber by Renald Moontri

Artikel