Tampilkan postingan dengan label Fisika. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Fisika. Tampilkan semua postingan

Senin, 20 Agustus 2012

Cara pengolahan limbah cair



Industri
 primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satu penyumbang limbah cair yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besarseperti industri pulp dan kertasteknologi pengolahan limbah cair yangdihasilkannya mungkin sudah memadainamun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun demikianmengingat penting dan besarnya dampak yang ditimbulkan limbah cair bagi lingkunganpenting bagi sektorindustri kehutanan untuk memahami dasar-dasar teknologi pengolahan limbah cair.
Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara olehmasyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. 
Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah dicoba dan dikembangkan selama ini.  Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagimenjadi 3 metode pengolahan:
1.    pengolahan secara fisika
2.    pengolahan secara kimia
3.    pengolahan secara biologi
Untuk suatu jenis air buangan tertentuketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.
Pengolahan Secara Fisika
Pada umumnyasebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangandiinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebihdahulu. Penyaringan (screeningmerupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besarBahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan prosespengendapan.  Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.





























 Gambar 1.  Skema Diagram Pengolahan Fisik

Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnyaFlotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarificationatau pemekatan lumpur endapan (sludge thickeningdengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).
Proses filtrasi di dalam pengolahan air buanganbiasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nyaakan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalamair agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.
Proses adsorbsibiasanya dengan karbon aktifdilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnyafenoldan senyawa organik terlarut lainnyaterutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangantersebut.
Teknologi membran (reverse osmosisbiasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecilterutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.
Pengolahan Secara Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam beratsenyawa fosfordan zat organik beracundengan membubuhkanbahan kimia tertentu yang diperlukan.  Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebutyaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksidan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. 

















Gambar 2.  Skema Diagram pengolahan Kimiawi

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebutsehinggaakhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnyasehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapanhidroksiapatit.  Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5.  Khusus untuk krom heksavalensebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahuludireduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2atau Na2S2O5).
Koagulasi &Flokulasi
 
 


Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganataerasiozon hidrogen peroksida.
Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimiaakan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.
Pengolahan secara biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunderpengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telahberkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.
Pada dasarnyareaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenisyaitu:
1.    Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);
2.    Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensimikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi.  Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis iniProses lumpur aktif terusberkembang dengan berbagai modifikasinyaantara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasiDibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensionaloxidation ditch mempunyai beberapa kelebihanyaitu efisiensipenurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit.  Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensihidrolis total lebih pendek (4-6 jam).  Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi denganpengolahan pendahuluan.
Kolam oksidasi dan lagoonbaik yang diaerasi maupun yang tidakjuga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesiawaktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolamoksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasicukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan.  Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.
Di dalam reaktor pertumbuhan lekatmikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama iniantara lain:
1.    trickling filter
2.    cakram biologi
3.    filter terendam
4.    reaktor fludisasi
Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%.
Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologiproses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:
1.        Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;
2.        Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.
Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis dari anaerob.  Pada BOD lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih ekonomis.





















Gambar 3.  Skema Diagram pengolahan Biologi

Dalam prakteknya saat initeknologi pengolahan limbah cair mungkin tidak lagi sesederhana seperti dalam uraian di atas.  Namun pada prinsipnyasemua limbah yang dihasilkan harus melalui beberapa langkahpengolahan sebelum dibuang ke lingkungan atau kembali dimanfaatkan dalam proses produksidimana uraian di atas dapat dijadikan sebagai acuan. [DAW] Pencemaran

Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas berbahasa Indonesia.

Pencemaranmenurut SK Menteri Kependudukan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988, adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidupzatenergidan/atau komponen lain ke dalam air/udara, dan/atauberubahnya tatanan (komposisi) air/udara
 oleh kegiatan manusia dan proses alamsehingga kualitas air/udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya.
Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan aktivitas manusiamaka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutulingkunganBaku mutu lingkungan adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di lingkungan dengan tidak menimbulkan gangguan terhadap makhluk hiduptumbuhan atau bendalainnya.
Pada saat inipencemaran terhadap lingkungan berlangsung di mana-mana dengan laju yang sangat cepat. Sekarang ini beban pencemaran dalam lingkungan sudah semakin berat dengan masuknya limbah industri dariberbagai bahan kimia termasuk logam berat.
Pencemaran lingkungan dapat dikategorikan menjadi:
  • Pencemaran air
  • Pencemaran udara
  • Pencemaran tanah

Pengertian limbah padat dan cara pengolahanya

Limbah atau sampah adalah kotoran yang dihasilkan karena pembuangan sampah/zat kimia dari pabrik-pabrik. Limbah padat adalah hasil buangan industri yang berupa padatan, lumpur atau bubur yang berasal dari proses pengolahan.

Jenis limbah padat:
Kertas, kayu, kain, karet, kulit tiruan, plastik, gelas / kaca, metal, kulit telur, dll.

Sumber limbah padat: pabrik gula, pulp / kertas, limbah nuklir, pengawetan buah, ikan atau daging.

Secara garis besar limbah padat terdiri dari:
  • Limbah padat yang mudah terbakar
  • Limbah padat yang sukar terbakar
  • Limbah padat yang mudah membusuk
  • Limbah padat yang dapat didaur ulang
  • Limbah radioaktif
  • Bongkaran bangunan
  • Lumpur

Dampak limbah padat:
  • Timbulnya gas beracun, seperti asam sulfat(H2S), amonia(NH3), methan(CH4), CO2, dll. Gas ini akan timbul jika limbah padat ditimbun dan membusuk karena adanya microorganisme.
  • Dapat menimbulkan penurunan kualitas udara pada sampah yang ditumpuk.
  • Penurunan kualitas air karena limbah padat biasanya langsung dibuang pada perairan atau bersama-sana air limbah.
  • Kerusakan permukaan tanah

Perlakuan limbah padat yang tidak punya nilai ekonomis biasanya diperlakukan sebagai berikut:
  • Ditumpuk pada areal tertentu
  • Pembakaran
  • Pembuangan

Dampak limbah secara umum ditinjau dari dampak terhadap kesehatan dan lingkungan adalah sebagai berikut:
  • Dampak terhadap kesehatan
  • Dampak terhadap lingkungan

Menurut sifatnya limbah padat dapat dibagi menjadi 2 cara:
  • Pengolahan limbah padat tanpa pengolahan
  • Pengolahan limbah padat dengab pengolahan.

Pengolahan limbah dapat juga dilakukan dengan cara sederhana, misal: dengan cara mendaur ulang, dijual kepasar loak atau ketukang rosok.

Faktor-faktor yang perlu kita perhatikan sebelum kita mengolah limbah padat:
  • Jumlah limbah
  • Sifat fisika atau kimia limbah
  • Kemungkinan pencemaran dan kerusakan lingkungan
  • Tujuan akhir dari pengolahan.

Dalam proses pengolahan limbah padat terdapat 4 proses, yaitu:
  • Pemisahan
yaitu karena limbah padat terdiri dari ukuran yang berbeda dan kandungan yang berbeda juga maka harus dipisahkan terlebih dahulu.Sistem pemisahan ada 3 cara, yaitu:
  • Sistem balistik yaitu pemisahan untuk mendapatkan ukuran atau berat yang seragam.
  • Sistem gravitasi yaitu Sistem pemisahan berdasarkan gaya berat.
  • Sistem magnetisyaitu sistem penisahan berdasarkan sifat magnet.

  • Penyusunan ukuran
  • Pengomposan
  • Pembuangan limbah
Semoga membantu!!

Selasa, 28 Februari 2012

Biografi Albert Einstein

Albert Einstein, foto oleh Oren J. Turner tahun 1947.
Albert Einstein (lahir 14 Maret 1879 – meninggal 18 April 1955 pada umur 76 tahun) adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan “pengabdiannya bagi Fisika Teoretis”.
Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Di masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Wajahnya merupakan salah satu yang paling dikenal di seluruh dunia.
Albert Einstein, Tokoh Abad Ini (Person of the Century)
Pada tahun 1999, Einstein dinamakan “Tokoh Abad Ini” oleh majalah Time. Kepopulerannya juga membuat nama “Einstein” digunakan secara luas dalam iklan dan barang dagangan lain, dan akhirnya “Albert Einstein” didaftarkan sebagai merk dagang.
Untuk menghargainya, sebuah satuan dalam fotokimia dinamai einstein, sebuah unsur kimia dinamai einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein.
Rumus Einstein yang paling terkenal adalah E=mc²

Biografi

Masa muda dan universitas

Einstein dilahirkan di Ulm di Württemberg, Jerman; sekitar 100 km sebelah timur Stuttgart. Bapaknya bernama Hermann Einstein, seorang penjual ranjang bulu yang kemudian menjalani pekerjaan elektrokimia, dan ibunya bernama Pauline. Mereka menikah di Stuttgart-Bad Cannstatt. Keluarga mereka keturunan Yahudi; Albert disekolahkan di sekolah Katholik dan atas keinginan ibunya dia diberi pelajaran biola.
Pada umur lima tahun, ayahnya menunjukkan kompas kantung, dan Einstein menyadari bahwa sesuatu di ruang yang “kosong” ini beraksi terhadap jarum di kompas tersebut; dia kemudian menjelaskan pengalamannya ini sebagai salah satu saat yang paling menggugah dalam hidupnya. Meskipun dia membuat model dan alat mekanik sebagai hobi, dia dianggap sebagai pelajar yang lambat, kemungkinan disebabkan oleh dyslexia, sifat pemalu, atau karena struktur yang jarang dan tidak biasa pada otaknya (diteliti setelah kematiannya). Dia kemudian diberikan penghargaan untuk teori relativitasnya karena kelambatannya ini, dan berkata dengan berpikir dalam tentang ruang dan waktu dari anak-anak lainnya, dia mampu mengembangkan kepandaian yang lebih berkembang. Pendapat lainnya, berkembang belakangan ini, tentang perkembangan mentalnya adalah dia menderita Sindrom Asperger, sebuah kondisi yang berhubungan dengan autisme.
Einstein mulai belajar matematika pada umur dua belas tahun. Ada gosip bahwa dia gagal dalam matematika dalam jenjang pendidikannya, tetapi ini tidak benar; penggantian dalam penilaian membuat bingung pada tahun berikutnya. Dua pamannya membantu mengembangkan ketertarikannya terhadap dunia intelek pada masa akhir kanak-kanaknya dan awal remaja dengan memberikan usulan dan buku tentang sains dan matematika.
Pada tahun 1894, dikarenakan kegagalan bisnis elektrokimia ayahnya, Einstein pindah dari Munich ke Pavia, Italia (dekat kota Milan). Albert tetap tinggal untuk menyelesaikan sekolah, menyelesaikan satu semester sebelum bergabung kembali dengan keluarganya di Pavia.
Kegagalannya dalam seni liberal dalam tes masuk Eidgenössische Technische Hochschule (Institut Teknologi Swiss Federal, di Zurich) pada tahun berikutnya adalah sebuah langkah mundur dia oleh keluarganya dikirim ke Aarau, Swiss, untuk menyelesaikan sekolah menengahnya, di mana dia menerima diploma pada tahun 1896, Einstein beberapa kali mendaftar diEidgenössische Technische Hochschule. Pada tahun berikutnya dia melepas kewarganegaraan Württemberg, dan menjadi tak bekewarganegaraan.
‘Einsteinhaus’ di kota Bern di mana Einstein dan Mileva tinggal (di lantai 1) pada masa Annus Mirabilis
Pada 1898, Einstein menemui dan jatuh cinta kepada Mileva Marić, seorang Serbia yang merupakan teman kelasnya (juga teman Nikola Tesla). Pada tahun 1900, dia diberikan gelar untuk mengajar oleh Eidgenössische Technische Hochschule dan diterima sebagai warga negara Swiss pada 1901. Selama masa ini Einstein mendiskusikan ketertarikannya terhadap sains kepada teman-teman dekatnya, termasuk Mileva. Dia dan Mileva memiliki seorang putri bernama Lieserl, lahir dalam bulan Januari tahun 1902. Lieserl Einstein, pada waktu itu, dianggap tidak legal karena orang tuanya tidak menikah.

Kerja dan Gelar Doktor

Albert Einstein, 1905
Pada saat kelulusannya Einstein tidak dapat menemukan pekerjaan mengajar, keterburuannya sebagai orang muda yang mudah membuat marah professornya. Ayah seorang teman kelas menolongnya mendapatkan pekerjaan sebagai asisten teknik pemeriksa di Kantor Paten Swiss pada tahun 1902. Di sana, Einstein menilai aplikasi paten penemu untuk alat yang memerlukan pengetahuan fisika. Dia juga belajar menyadari pentingnya aplikasi dibanding dengan penjelasan yang buruk, dan belajar dari direktur bagaimana “menjelaskan dirinya secara benar”. Dia kadang-kadang membetulkan desain mereka dan juga mengevaluasi kepraktisan hasil kerja mereka.
Einstein menikahi Mileva pada 6 Januari 1903. Pernikahan Einstein dengan Mileva, seorang matematikawan. Pada 14 Mei 1904, anak pertama dari pasangan ini, Hans Albert Einstein, lahir. Pada 1904, posisi Einstein di Kantor Paten Swiss menjadi tetap. Dia mendapatkan gelar doktor setelah menyerahkan thesis “Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen” (“On a new determination of molecular dimensions“) pada tahun 1905 dari Universitas Zürich.
Di tahun yang sama dia menulis empat artikel yang memberikan dasar fisika modern, tanpa banyak sastra sains yang dapat ia tunjuk atau banyak kolega dalam sains yang dapat ia diskusikan tentang teorinya. Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis itu (tentang gerak Brownian), efek fotolistrik, dan relativitas khusus) pantas mendapat Penghargaan Nobel. Tetapi hanya thesis tentang efek fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi juga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum, dan Einstein menjadi terbebas dari jalan dalam teori kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa adalah, dalam setiap kasus, Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimen yang membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade.
Dia menyerahkan thesis-thesisnya ke “Annalen der Physik“. Mereka biasanya ditujukan kepada “Annus Mirabilis Papers” (dari Latin: Tahun luar biasa). Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi (IUPAP) merencanakan untuk merayakan 100 tahun publikasi pekerjaan Einstein di tahun 1905 sebagai Tahun Fisika 2005.

Gerakan Brown

Albert Einstein, 1951 (saat ulang tahun ke 72, diambil oleh Arthur Sasse, photographer)
Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama “On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid“, mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairan yang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setelah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Dan juga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial.
Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguna, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom itu benar-benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplit Einstein tentang gerakan Brown.