commit to user
17
Px - Vss X
= nilai rata-rata kepadatan lumpur = 15 V’
= Volume lumpur m3hari w
r
= Berat jenis air limbah = 1.06 x 106
3. Analisis Keseimbangan Massa
Untuk menyatakan proses yang ada pada fasilitas pengolahan digunakan analisis keseimbangan massa. Analisis ini didasarkan pada jenis reaktornya.
Ada dua jenis reaktor yang saat ini banyak digunakan untuk mengolah air limbah dengan proses kimiawi dan biologis, yaitu reaktor tangki berpenganduk dengan aliran
tetap Continuous Stured Tank Reaktor = CSTR dan reaktor aliran tersumbat Plug Flow Reaktor = PFR. Pada CTSR air limbah yang masuk segera ditebarkan karena
isi reaktor sepenuhnya tercampur, sedangkan konsentrasi suatu bahan kandungan dalam buangannya sama dengan yang ada dalam reaktor. Pada aliran PFR aliran
masuknya bergerak melalui reaktor seperti bergeraknya suatu gabus melalui rangkaian pipa yang panjang. Disamping itu bila konsentrasi terjadi maka konsentrasi
akan berubah disepanjang reaktor. Konsep keseimbangan massa dapat dilihat dalam gambar 2.2
Q, C Q, C
Gambar 2.1 Skema Konsep Keseimbangan Massa Metcalf Eddy , 1991
V.kC
commit to user
18
Asumsi yang digunakan untuk menerapkan analisis keseimbangan massa pada kolam fakultatif aerasi adalah Metcalf Eddy , 1991 :
a. Debit yang terjadi konstan sehingga Q
masuk
= Q
keluar.
b. Cairan tidak mengalami penguapan yang berarti. c. Cairan tercampur sempurna.
d. Reaksi kimia terjadi di dalam reaktor e. Perubahan laju pertumbuhan pada konsentrasi reaktor C yang terjadi pada
reaktor tingkat pertama r = -kC . Pengumpulan = aliran masuk – aliran keluar + laju reaksi
Simbol dt
dC V = Q · C
- Q · C + V · r Bila laju r digantikan dengan -kC maka ;
dt dC
V = Q · C - Q · C + V · -kC
2.7
dt dC
= Rata-rata perubahan konsentrasi reaktan pada reaktor mglhari . Dimana :
r = Reaksi tingkat pertama
V = Volume reaktor m
3
Q
’
= Debit m
3
det C
O
= Konsentrasi influen mgl C
= Konsentrasi efluen mgl k
= Konstanta reaksi tingkat pertama hari
-1
Tingkat reaksi adalah nilai yang menyatakan pengaruh suatu zat terhadap laju reaksi atau kecepatan reaksi, jadi reaksi tingkat pertama r adalah pengaruh reaktor
terhadap kecepatan reaksi pada tingkat pertama atau orde pertama. Sedangkan konstanta reaksi tingkat pertama k adalah nilai ketetapan yang diperoleh dari
perhitungan laju reaksi.
commit to user
19
Dimisalkan keadaan tetap, konsentrasi dalam sistem tidak berubah mengikuti dt
dC = 0
sehingga menjadi Metcalf Eddy , 1991: C =
ú û
ù ê
ë é
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ 1
Q v
k Co
2.8
Dari rumus tersebut di atas maka harga k bisa dihitung, karena variabel yang lain
sudah bisa diketahui dari data yang telah dikumpulkan
4. Analisis Data BOD
