BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air - Studi Pemanfaatan Nata De Soya Dari Air Limbah Kedelai Sebagai Adsorben Terhadap Kation Magnesium ( Mg2+) dan Kalsium ( Ca2+) Pada Air Baku Boiler di PT Smart Tbk

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air tawar berasal dari dua sumber yaitu air permukaan dan air tanah. Air tanah merupakan air yang berada dibawah permukaan tanah. Kation yang mendominasi perairan tawar adalah Kalsium dan Magnesium sedangkan pada perairan laut adalah Sodium dan Magnesium. Kandungan Kalsium pada perairan tawar sekitar 60,9% dan Magnesium sekitar 19,0%.

Kalsium karbonat (HCO ) merupakan senyawa yang memberikan kontribusi

besar terhadap kesadahan di perairan tawar. Senyawa ini terdapat di dalam tanah dalam jumlah yang berlimpah sehingga kadarnya di dalam perairan tawar cukup tinggi. Kelarutan Kalsium Karbonat menurun dengan meningkatnya suhu dan akan meningkat dengan keberadaan Karbondioksida. Kalsium Karbonat bereaksi dengan Karbondioksida dan akan membentuk senyawa Kalsium Bikarbonat (Ca(HCO

3 ) 2 )

yang memiliki daya larut lebih tinggi dibandingkan dengan Kalsium karbonat (CaCO ). Tingginya kadar Bikarbonat di perairan disebabkan oleh ionisasi asam

3 Karbonat, terutama pada perairan yang banyak mengandung Karbondioksida.

Karbondioksida diperairan bereaksi dengan basa yang terdapat pada batuan dan tanah membentuk Bikarbonat seperti reaksi dibawah ini :

CaCO

3 + CO 2 + H

2 O Ca + 2HCO

3 2+ - 2+

CaMg(CO

3 ) 2 + 2 CO 2 + 2H

2 O Ca Mg + 4HCO

NaAlSi

3 O 2 + CO 2 + 5 H

2 O Na + HCO 3 + 2H

4 SiO 4 + Al

2 SiO 3 .

Nilai kesadahan yang baik berkisar antara 30 – 500 mg/L CaCO

3 . Perairan dengan

nilai kesadahan > 40 mg/L CaCO

3 disebut dengan perairan sadah, sedangkan perairan

dengan nilai < 40 mg/L CaCO

3 disebut air lunak. Pada perairan tawar, kation divalen

yang paling berlimpah adalah Kalsium dan Magnesium sehingga kesadahan pada dasarnya ditentukan oleh jumlah Kalsium dan Magnesium. Keberadaan kation yang lain seperti Besi dan Mangan memberikan kontribusi bagi nilai kesadahan, walaupun peranannya kecil sehingga sering diabaikan (Effendi, H. 2003).

2.2 Nata De Soya

Nata de Soya adalah biomassa yang sebagian besar terdiri dari selulosa, berbentuk agar dan berwarna putih. Massa ini berasal dari pertumbuhan Acetobacter xylinum pada permukaan media cair yang asam dan mengandung gula.

Nata de soya dapat dibuat dari limbah cair pengolahan tahu dan tempe. Nata yang dibuat dari air kelapa disebut nata de Coco, dan yang dari whey tahu atau tempe disebut nata de soya. Bentuk, warna, tekstur dan jenis nata tersebut tidak berbeda. Pembuatan nata de soya tidak sulit dan biaya yang dibutuhkan juga tidak banyak. Usaha pembuatan nata merupakan alternatif usaha yang cukup menjanjikan. Fermentasi nata dilakukan melalui tahap-tahap pemeliharaan biakan murni, pembuatan starter, fermentasi.

a) Pemeliharaan biakan murni Acetobacter xylinum Fermentasi nata memerlukan biakan murni Acetobacter xylinum. Biakan murni ini harus dipelihara sehingga dapat digunakan setiap saat diperlukan. Pemeliharaan yaitu proses penyimpanannya dimana biasanya disimpan pada agar miring yang terbuat dari media Hassid dan Barker yang dimodifikasi dengan komposisis glukosa (100 g), ekstrak khamir (2,5 g) Kalium Hidrogen Posfat (K

2 HPO 4 ) 5 g Amonium sulfat (0,6 g)

Magnesium sulfat (0,2 g) agar (18 g) dan air kelapa (1 liter). Pada agar miring dengan

o suhu penyimpanan 4-7 C mikroba ini disimpan selama 3-4 minggu.

b) Pembuatan starter

Starter adalah populasi mikroba dalam jumlah kondisi fisiologis yang siap di inokulasikan pada media fermentasi. Volume starter disesuaikan dengan volume media fermentasi yang akan disiapkan. Dianjurkan volume yang akan digunakan tidak kurang dari 5% dari volume media yang akan difermentasi.

c) Fermentasi fermentasi dilakukan pada media cair yang telah di inokulasikan dengan starter. Fermentasi berlangsung pada kondisi aerob. Fermentasi dilangsungkan sampai nata yang terbentuk 1,0-1,5 cm. Biasanya untuk ukuran tersebut setelah 10 hari. Lapisan nata mengandung sisa media yang sangat masam. Lapisan nata adalah massa mikroba berkapsul dari selulosa (http:/ ristek.go.id).

Dari hasil uji balai laboratorium kesehatan semarang, (pranoto, 2009) menyebutkan komposisi dari limbah cair kedelai pada tabel 2.1.

Tabel

2.1. Komposisi dari limbah cair Parameter Kadar Protein 0,42% Lemak 0,13% Karbohidrat 0,11% Air 98.87% Kalsium 13,60 (ppm) Besi 4,55 (ppm)

(http//www.scribd.com ) Selulosa yang terbentuk oleh bakteri Acetobacter xylinum pada proses fermentasi air limbah tahu melalui reaksi polimerisasi dari glukosa. Reaksi secara umum terbentuknya selulosa dari glukosa dapat dilihat pada gambar berikut:

Glukosa akan membentuk selulosa dengan reaksi polimerisasi melalui reaksi kondensasi. Dalam air limbah tahu kandungan glukosa didalamnya rendah sehingga dalam proses pembuatannya harus ditambahkan sukrosa. Sukrosa akan mengalami hidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa.

2 H

22 O 11 + H

2 O C

6 H

12 O

6 + C

6 H

12 O

6 Sukrosa glukosa fruktosa

2.2.1 Aktivasi Nata De Soya Selulosa bakterial nata de coco dapat diaktivasi dengan menggunakan asam sulfat 1 N.

Sulistiana telah melakukan aktivasi nata dengan asam sulfat 1 N, dimana tujuannya untuk memperpendek rantai selulosa bakterial nata de coco. Dimana pada proses reaksi penyerapan ion Kalsium dan Magnesium pada logam standart dengan metode batch dijelaskan bahwa reaksi yang terjadi akan menghasilkan gugus-gugus hidroksil bebas intraseluler maupun ekstraseluler bakterial nata de coco akan berikatan dengan logam standar. Aktivasi degradasi mekanik yaitu dengan degradasi mekanik dimana nata de coco akan di blender sehingga memperluas permukaaan selulosa bakterial nata de coco (Sulistiyana, 2010).

Aktivasi adalah suatu perubahan fisika dimana permukaan karbon itu menjadi jauh lebih banyak karena hidrokarbonnya disingkirkan. Ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam melakukan aktivasi. Cara yang paling umum adalah perlakuan bahan berkarbon dengan gas pengoksidasi seperti udara, uap atau karbon dioksidasi, dan karbonisasi bahan baku dengan bahan kimia seperti seng klorida atau asam posfat. Metode aktivasi kimia masih banyak digunakan dieropa dan negara-negara lain. Amoco telah mengembangkan karbon aktif berbentuk serbuk yang mempunyai luas permukaan 200 sampai 400 kali lebih besar dari jenis yang biasa.

Aktivasi dengan oksidasi gas dengan menggunakan bahan yang telah dikarbonisasi pada suhu yang cukup tinggi. Sehingga hampir semua penyusunnya yang dapat menguap terdekomposisi. Bahan hasil karbonisasi itu mengalami aksi gas oksidasi, biasanya uap atau karbondioksida didalam tanur pada suhu 800-980

C. Bahan baku yang digunakan biasanya adalah serbuk gergaji atau gambut, yang

dicampurkan dengan bahan kimia, lalu dikeringkan dan dikarbonisasi pada suhu sampai 850 C (Austin.G.T, 1996).

Umumnya adsorben dari bahan alam diaktivasi terlebih dahulu untuk meningkatkan kinerjanya. Aktivasi adsorben bertujuan untuk meningkatkan kapasitas dan efesiensi adsorpsi dari adsorben. Aktivasi dapat dilakukan dengan memberi perlakuan kimia seperti direaksikan dengan asam dan basa juga dengan perlakuan fisika seperti pemanasan dan pencucian. Biomassa seperti kulit singkong dapat dicuci dengan asam untuk mengaktivasi selulosanya (Dewi.IR, 2005).

2.2.2 Regenerasi Nata De Soya

Regenerasi bertujuan untuk memanfaatkan bioadsorben agar tidak menjadi limbah lingkungan kembali. Regenerasi merupakan penarikan kembali logam-logam yang telah terikat pada gugus fungsi adsorben yang dapat dilakukan dengan penambahan atau pencucian adsorben dengan larutan HCl, HNO , EDTA, dan H SO . Regenerasi

bioadsorben merupakan faktor yang penting untuk menekan biaya proses pengolahan limbah dan kemungkinan untuk mendapatkan logamnya kembali. Logam yang teradsorpsi kedalam bioadsorben didesorpsi sehingga bioadsorben dapat digunakan kembali sebagai penyerap.

Regenerasi bioadsorben merupakan pilihan terbaik bagi lingkungan dan disukai secara ekonomi karena dapat meminimalkan penggunaan bahan baku baru, mengurangi kebutuhan untuk proses daur ulang atau pembuangan. Telah dilakukan pemanfaatan serbuk gergaji kayu meranti sebagai penyerap Kadmium dan kemudian diregenerasi kembali dengan asam sulfat dan asam klorida. Dimana kapasitas penyerapan serbuk gergaji yang diregenerasi dengan asam tersebut tidak berbeda jauh dengan kapasitas penyerapan serbuk gergaji awal. (yefrida, 2008)

2.2.3 Komposisi Nata De Soya

Nata de soya biomassa yang terdiri dari selulosa. Dari hasil analisa gizi nata de soya tergolong produk pangan yang bergizi terutama pada kandungan serat kasar. Data dari analisa tersebut membuktikan bahwa limbah rebusan kedelai yang tidak bernilai

dapat digunakan menjadi suatu produk bernilai. Selulosa merupakan polimer yang paling melimpah di alam. Nama Selulosa diciptakan oleh Anselme Payen, seorang ahli kimia fisika dan matematika Perancis. Selulosa adalah bahan utama dari tanaman berkayu, yang memiliki keragaman aplikasi yang berkisar dari perumahan ke kertas dan tekstil. Dapat dikatakan, selulosa adalah salah satu senyawa kimia yang paling berpengaruh dalam sejarah budaya manusia. Biasanya selulosa disertai berbagai zat lain, seperti lignin, di dinding sel tumbuhan matriks. Dalam spesies tertentu, seperti kapas, selulosa terdapat dalam bentuk murni tanpa bahan tambahan dan dalam beberapa kasus, seperti alga Valonia, selulosa hampir benar-benar dalam bentuk kristal.(Kontturi,E.J.,2005).

Selulosa adalah bagian dari struktur material kayu dan tumbuh-tumbuhan. Kapas adalah selulosa murni yang terkenal. Selulosa merupakan salah satu jenis polisakarida. Dalam selulosa, molekul glukosa dalam bentuk rantai panjang tidak bercabang yang mirip dengan amilosa. Bagaimanapun, unti-unit dari glukosa dalam selulosa terikat pada ikatan

β-1,4-ikatan glikosidik. Isomer β tidak membentuk gulungan seperti isomer α, tetapi selaras dalam baris paralel oleh ikatan hidrogen diantara kelompok hidroksil pada rantai yang berdekatan. yang mana membuat selulosa tidak dapat larut dalam air. Ini memberikan struktur rigis ke dinding sel kayu dan serat yang lebih tahan terhadap hidrolisis daripada pati. (Timberlake,K.C.,2008).

Gambar 2.1 Rumus Molekul Selulosa

Selulosa bakteri merupakan eksopolisakarida yang diproduksi oleh berbagai jenis bakteri, seperti Gluconacetobacter (sebelumnya Acetobacter), Agrobacterium,

Aerobacter, Achromobacter, Azotobacter, Rhizobium, Sarcina, dan Salmonella.

Produksi selulosa dari Acetobacter xylinum pertama kali dilaporkan pada tahun 1886

oleh AJ Brown. Dia mengamati bahwa sel-sel istirahat Acetobacter memproduksi selulosa dengan adanya oksigen dan glukosa.

Rumus molekul selulosa bakteri (C

6 H

10 O 5 ) n sama dengan selulosa yang berasal dari tanaman, tetapi secarafisik keduanya memiliki fitur kimia yang berbeda.

Bakteri selulosa lebih disukai daripada selulosa tanaman karena dapat diperoleh dalam kemurnian lebih tinggi dan menunjukkan tingkat polimerisasi dan kristalinitas yang lebih tinggi. Ia juga memiliki keuatan tarik dan kapasitas menahan air lebih tinggi dibandingkan dengan selulosa tanaman( ChawlaP.R.et al,2008 ). Selulosa bakteri lebih cocok digunakan untuk memproduksi membran audio berkualitas tinggi, kertas berkualitas tinggi, fuel-cell, makanan hidangan penutup, material medis seperti obat- obatan dressing luka(Czaja,N.et al.,2005).

Sebagai salah satu sumber selulosa yang dihasilkan dalam skala ilmiah, selulosa bakteri, diproduksi secara ektraselular contohnya Acetobacter Xylinum. Bakteri gram negatif Acetobacter Xylinum merupakan contoh selulosa sintesis dari bakteri prokariotik. Ini ditemukan sebagai lembaran gelatin pada permukaan yang siap dibudidayakan didalam Laboratorium sebagai sumber selulosa murni (Aspinall,G.O.,1983). Di Jepang, matriks selulosa bakteri sebagai limbah industri digunakan sebagai bahan pembuatan cuka tradisional (Ozawa,Y.et al.,2006).

2.3. Adsorpsi

adsorpsi adalah proses pemisahan dimana komponen tertentu dari suatu fase fluida berpindah permukaan zat padat yang menyerap. Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap ditempatkan didalam suatu hamparan tetap, dan fluida lalu dialirkan melalui hamparan itu sampai zat padat itu mendekati jenuh dan pemisahan yang dikehendaki tidak dapat lagi berlangsung. Kebanyakan zat pengadsorpsi atau adsorben adalah bahan-bahan yang berpori, dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau pada letak tertentu didalam partikel itu. Oleh karena pori-pori itu biasanya sangat kecil, luas permukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar dari

permukaan luar dan bisa sampai 2.000m /g. Pemisahan terjadi karena perbedaan bobot molekul atau adsorbat melekat sedemikian kuat sehingga memungkinkan pemisahan

komponem itu secara menyeluruh dan fluida tanpa terlalu banyak adsorpsi terhadap komponen lain. Regenerasi adsorben dapat dilaksanakan kemudian untuk mendapatkan adsorbat dalam bentuk terkonsentrasi. (Mccabe.W.L, 1999)

Adsorben pertama kali yaitu karbon aktif yang digunakan dalam topeng gas dalam perang dunia I. Akan tetapi pengetahuan bahwa karbon hasil dekomposisi kayu dapat menyingkirkan bahan-bahan berwarna dan larutan sawah sudah ada sejak abad ke lima belas. Namun penerapan adsorben pertama kali dari arang aktif secara komersial baru dilakukan pada tahun 1794, ketika arang kayu digunakan oleh sebuah pabrik gula diinggris.(Austin.T.G, 1996).

Adsorpsi dari fase zat cair digunakan untuk memisahkan komponen-komponen organik dari limbah-limbah air, ketakmurnian berwarna dari larutan gula dari minyak nabati, dan air dari zat cair organik. Suatu contoh penting mengenai adsorpsi fase zat cair ialah penggunaan karbon aktif untuk membersihkan zat pencemar dari limbah air. Adsorben karbon juga digunakan untuk membersihkan zat organik runutan dari air untuk konsumsi kota, sehingga senyawa beracun dapat dihilangkan (Mccabe,W.L, 1999). Ditinjau dari jenis ikatan antara bahan yang akan dipisahkan dan bahan adsorpsi dapat dibedakan menjadi dua proses yaitu adsorpsi dan absorpsi. Adsorpsi adalah pengikatan bahan pada permukaan adsorben padat dengan cara pelekatan, absorpsi adalah pengikatan bahan pada permukaan adsorben cair dengan cara pelarutan. (Bernasconi.G,1995). Proses adsorpsi pada selulosa dan lignin melibatkan gugus fungsi dari hidroksi dan karboksilat dalam bioadsorben. Ion dalam larutan akan akan terikat pada bioadsorben dan menggeser ion yang sama tandanya. Bila larutan ion dialirkan pada suatu bioadsorben maka ion hidrogen adsorben bertukar dengan kation, dan ion hidroksi akan bertukar dengan anion. (Munaf,et al.,1998).

Adsorpsi adalah suatu proses pemisahan bahan dari campuran gas atau cair, bahan yang harus dipisahkan ditarik oleh permukaan adsorben padat dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut.

Sifat selektivitas yang tinggi, proses adsorpsi sangat sesuai untuk memisahkan bahan dengan konsentrasi yang kecil dari campuran yang mengandung bahan lain yang berkonsentrasi tinggi.

Adsorben adalah bahan padat dengan luas permukaan dalam yang sangat besar. Permukaan yang sangat luas ini terbentuk karena banyaknya pori yang halus pada

padatan tersebut. Biasanya luas permukaan berada dalam orde 200-100 m /g adsorben, dan diameter pori 0,0003-0,02 µm. Disamping luas spesifik dan diameter pori, maka kerapatan, distribusi ukuran partikel maupun kekerasaannya merupakan data karakteristik yang penting dari suatu adsorben. Tergantung pada tujuan penggunaannya, adsorben dapat berupa granulat (dengan ukuran butir sebesar beberapa mm) atau serbuk (khusus untuk adsorpsi campuran cair).

Jenis adsorpsi ada dua macam :

1. Adsorpsi Fisik ditandai dengan ciri-ciri : Panas adsorpsi kurang dari 40 KJ/mol

Adsorpsi berlangsung pada suhu rendah
Kesetimbangan adsorpsi reversible dan cepat
Tidak ada energi aktivasi yang terlibat dalam proses ini
lapisan/adsorpsi multi lapis
2. Adsorpsi Kimia ditandai dengan ciri-ciri:

Terjadi

Panas adsorpsi lebih besar dari ± 80 KJ/mol

Adsorpsi berlangsung pada temperatur tinggi
Kesetimbangan adsorpsi irreversible
Energi Aktivasi mungkin terlibat didalam proses ini
Terjadi adsorpsi monolapisan
(Gordon, M. Barrow, 1997)

Proses adsorpsi tergantung pada sifat zat padat yang mengadsorsi, sifat atom molekul yang diserap, konsentrasi, temperatur dan lain lain-lain. Pada Proses adsorpsi terbagi menjadi 4 tahap yaitu ;

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorpsi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat telarut yang teradsorsi melalui lapisan film.

3. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui kapiler/pori dalam adsorben.

4. Adsorpsi Zat terlarut yang teradsorpsi pada dinding pori atau permukaan adsorben.

2.3.1 Faktor-Faktor yang mempengaruhi Adsorpsi

Proses adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut akan menentukan kecepatan adsorspsi, kinetika adsorpsi serta kualitas bahan yang diadsorpsi. Berikut ini adalah beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses adsorpsi.

1. Kecepatan Pengadukan (Agitasi) Kecepatan Pengadukan berpengaruh pada kecepatan proses adsorpsi dan kualitas bahan yang dihasilkan. Jika pengadukan terlalu lambat maka proses akan berjalan lambat juga, tetapi jika pengadukan terlalu cepat maka akan muncul kemungkinan struktur adsorbat mengalami kerusakan.

2. Luas Permukaan Semakin luas permukaan adsorben maka semakin banyak zat yang teradsorpsi.

3. Jenis dan Karakteristik Adsorben Jenis adsorben yang digunakan umumnya adalah karbon aktif. Ukuran partikel dan luas permukaan karbon aktif akan menentukan tingkat dan kemampuan adsorpsi. Ukuran partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorpsi yaitu tingkat adsorpsi yaitu tingkat adsorpsi naik jika ukuran partikel kecil. Oleh karena itu adsorpsi biasanya menggunakan karbon PAC (Powder Activated Carbon) lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan karbon granular. Kemampuan dari adsorpsi akan meningkat jika memiliki polarisabilitas dan berat molekul yang tinggi.

4. Kelarutan Adsorbat

Senyawa yang terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorpsi dibandingkan senyawa yang tidak larut.

5. pH

Tingkat keasamaan adsorbat berpengaruh terhadap proses adsorpsi. Asam organik lebih mudah teradsorpsi pada pH rendah, sdangkan adsorpsi untuk senyawa basa organik lebih efektif pada suhu tinggi.

6. Temperatur

Naik turunnya tingkat adsorpsi dipengaruhi oleh temperatur. Pemanasan adsorben akan menyebabkan pori-pori adsorben terbuka sehingga daya serapnya meningkat, tetapi pemanasan yang terlalu tinggi juga membuat struktur adsorben rusak sehingga daya serapnya menurun.

2.4 Air Baku Boiler Pt Smart

PT. Smart, Tbk unit Belawan memiliki beberapa unit proses pengolahan diantaranya

Refinery Plant , Fractionation Plant, Marsho Plant, Filling Plant, KCP Plant dan CBS

Plant . Semua plant proses pengolahan tersebut bertanggung jawab untuk mengolah

bahan baku menjadi produk akhir melalui proses produksi yang efektif dan efisien. Salah satu unit yang berperan penting terhadap kelancaran proses utility dimana utility berperan penting sebagai pemasok steam untuk kepentingan produksi setiap hari.

Water Treatment Plant bertugas mempersiapkan, menghasilkan dan

mendistrubusikan kebutuhan air bersih dan air RO (Reverse Osmosis) untuk keperluan industri. Air yang digunakan mutu dan kualitasnya harus memenuhi standar agar tidak menimbulkan dampak atau efek yang merugikan. Sumber air bersih berasal dari air tanah yang diperoleh melalui sumur bor. Lokasi pengeboran air berada didaerah air payau. Air tersebut diolah lebih lanjut dengan metode reverse osmosis menjadi air RO. Air RO digunakan sebagai bahan tambahan dalam proses produksi, bahan baku pembuatan steam. Pada prosesnya sebelum masuk ke proses reverse osmosis air baku terlebih dahulu dilakukan treatment soft water dengan penggunaan resin. Dan pada

kondisi jenuh resin tersebut diregenerasi dengan menggunakan natrium klorida jenuh.

Membran RO yang digunakan tersebut terdiri dari tiga lapisan, lapisan pertama berupa lapisan penahan yang terbuat dari poliamida aromatik. Lapisan ini memiliki fluks air tinggi dan kemampuan menyaring garam dan silika serta tahan terhadap bahan kimia. Lapisan kedua berupa lapisan mikropori tebal yang terbuat dari polisulfon yang berfungsi untuk membantu lapisan penahan. Lapisan ketiga berupa polisufon yang terbuat dari nonwoven polyester yang merupakan pondasi utama struktur membran.

Gambar 2.2. Membran Reverse Osmosis

Boiler 2.5.

Boiler adalah bejana tertutup yang terdiri atas sistem air umpan, sistem steam dan

sistem bahan bakar. Panas pembakaran dari sistem bahan bakar dialirkan ke air sampai terbentuk air panas hingga air menghasilkan uap air atau steam. Uap air atau

steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan steam ke suatu

proses lainnya. Air adalah media yang digunakan oleh boiler untuk melakukan proses penguapan disamping itu harganya juga murah dan steam dari boiler dapat digunakan pada proses yang lain.

Boiler

Superheater.

 SightGlass.  PressureGauge.  WaterLevelControl.

keamanan dalam pengoperasiannya. Safetydevice ini terdiri atas:  SafetyValve.

Safety devices adalah kelengkapan boiler yang harus ada untuk menjamin

SafetyDevices

ShootBlowing. j.

Cerobong Asap (Chimney). i.

Penangkap Abu Pembakaran.

bekerja mengkonversi panas yang dihasilkan bahan bakar ke dalam bentuk uap yang mengandung entalphy, yang kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap. Bagian-bagian boiler antara lain a.

Pipa Air.

LowerDrum.

UpperDrum.

Pensuplai Udara Pembakaran.

Ruang Bakar.

Air yang digunakan pada proses pengolahan dan air umpan boiler diperoleh dari air sungai, air waduk, sumur bor dan sumber mata air lainnya. Kualitas air tersebut tidak sama walaupun menggunakan sumber air sejenis, hal ini dipengaruhi oleh lingkungan asal air tersebut. Sumber mata air sungai umumnya sudah mengalami pencemaran oleh aktivitas penduduk dan kegiatan industri, oleh sebab itu perlu dilakukan pemurnian. Air umpan boiler harus memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan agar tidak menimbulkan masalah-masalah pada pengoperasianboiler. Air tersebut harus bebas dari mineral-mineral yang tidak diinginkan serta pengotor- pengotor lainnya yang dapat menurunkan efisiensi kerja dari boiler.

Dalam deaerasi gas terlarut, seperti oksigen dan karbondioksida, dibuang dengan pemanasan awal air umpan sebelum masuk ke boiler. Seluruh air alam mengandung gas terlarut dalam larutannya. Gas-gas tertentu seperti karbon dioksida dan oksigen, sangat meningkatkan korosi. Bila dipanaskan dalam sistem boiler, Karbondioksida (CO

2 ) dan oksigen (O 2 ) dilepaskan sebagai gas dan bergabung dengan

air (H

2 O) membentuk asam karbonat (H

2 CO

3 ). Penghilangan oksigen, karbondioksida

dan gas lain yang tidak dapat terembunkan dari air umpan boiler sangat penting bagi umur peralatan boiler dan juga keamanan operasi. Asam karbonat mengkorosi logam menurunkan umur peralatan dan pemipaan. Asam ini juga melarutkan kalsium dan magnesium yang jika kembali ke boiler akan mengalami pengendapan dan meyebabkan terjadinya pembentukan kerak pada boiler dan pipa. Kerak ini tidak hanya berperan dalam penurunan umur peralatan tapi juga meningkatkan jumlah energi yang diperlukan untuk mencapai perpindahan panas sehingga merugikan. Air RO digunakan sebagai bahan pembuatan steam pada unit boiler, keperluan produksi di margarine plant dan air minum karyawan. Air RO yang dihasilkan harus sesuai dengan standar mutu air bersih yang telah ditetapkan. Proses pengolahan air baku tersebut yaitu dimulai dengan air sumur, kemudian air sumur dilakukan treatment untuk menghilangkan logam penyebab kesadahan. Pada proses ini disebut dengan soft water. Setelah proses soft water kemudian air soft water tersebut diolah kembali untuk menjadi air RO yang pelaksaanaan nya dilakukan dengan adanya membrane filter. Air RO ini lah yang digunakan sebagai keperluan dipabrik. (Laporan Training BMDP, 2012 )

2.5.1 Standar Baku Air Umpan Boiler

Standar baku air umpan boiler yang akan digunakan dalam proses penghasil steam dilihat dari kapasitas tekanan boiler yang digunakan. Pt Smart Tbk menggunakan

boiler dengan tekanan 21 bar. Berdasarkan tekanan tersebut maka standar baku air

umpan boiler adalah sebagai berikut :

Tabel 2.2 Standar Baku Air Umpan Boiler

Parameter Batas Kontrol pH 6,5-8,5 TDS (ppm)

80 Maksimum Total Hardness (ppm) 2 maksimum Silika (ppm) 5 maksimum Besi (ppm) 0,3 Maksimum

(PT. Lonsum 2008)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air - Studi Pemanfaatan Nata De Soya Dari Air Limbah Kedelai Sebagai Adsorben Terhadap Kation Magnesium ( Mg2+) dan Kalsium ( Ca2+) Pada Air Baku Boiler di PT Smart Tbk