BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Pada umumnya proses filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel padatan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu. Proses pemisahan dengan filtrasi dapat dilakukan karena memiliki driving force yaitu perbedaan tekanan antara tekanan di dalam tangki dengan tekanan ruangan. Perbedaan tekanan ini akan mendorong campuran tersebut melewati lapisan medium filter sehingga padatannya akan tertahan pada medium filter. Filtrasi diterapkan untuk memisahkan bahan padat dari cairan atau gas, misalnya untuk mendapatkan suatu fraksi padat
yang diinginkan atau untuk
membuang fraksi padat yang tidak dikehendaki (Rahayu,2008) 1.2
Tujuan
Makalah ini dibuat untuk mencapai tujuan – tujuan – tujuan tujuan tertentu, antara lain yaitu: 1. Memahami mengenai filtrasi dan mekanisme filtrasi. 2. Memahami kegunaan filtrasi 3. Mengetahui jenis – jenis – jenis jenis alat filtrasi yang biasa digunakan. 4. Mengetahui cara kerja alat filtrasi 5. Mengetahui kriteria yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan alat filtrasi. 6. Mengetahui penerapan filtrasi dalam suatu industri.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Pengertian Filtrasi
Filtrasi
adalah
pembersihan
partikel
padat
dari
suatu
fluida
dengan
melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Atau dapat dikatakan bahwa proses filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel padatan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori pori dengan ukuran tertentu. Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk memperoleh bahan dengan ukuran atau fasa yang diinginkan. Menurut Idrial (1987) pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gravitasi, gravitasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul timbul dari aliran. aliran. Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi), dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi. sentrifugasi. Di dalam campuran zat cair, partikel-partikel padat tersuspensi dapat berupa partikel yang sangat halus, partikel tegar (rigid ) atau plastis, berbentuk bulat atau beragam dan partikel agregat atau individual (diskrit (diskrit ). ). Filter medium (medium medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan. Beberapa filter Beberapa filter medium yang medium yang sering digunakan antara lain seperti nilon, dacron cloth, cloth, kawat baja ( steel steel mesh) mesh ) gulungan baja tahan karat berbentuk koil, kain kasa dan lainlain. Dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Pengertian Filtrasi
Filtrasi
adalah
pembersihan
partikel
padat
dari
suatu
fluida
dengan
melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Atau dapat dikatakan bahwa proses filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel padatan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori pori dengan ukuran tertentu. Dalam industri, pemisahan bahan merupakan metode yang umum digunakan untuk memperoleh bahan dengan ukuran atau fasa yang diinginkan. Menurut Idrial (1987) pelaksanaan pemisahan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan beberapa gaya yaitu gaya gravitasi, gravitasi, gaya sentrifugal, dan gaya kinetic yang timbul timbul dari aliran. aliran. Pemisahan bahan secara mekanis yaitu pengendapan, pengayakan, penyaringan (filtrasi), dan ekstraksi. Sedangkan pemisahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, koagulasi, kristalisasi, dan sentrifugasi. sentrifugasi. Di dalam campuran zat cair, partikel-partikel padat tersuspensi dapat berupa partikel yang sangat halus, partikel tegar (rigid ) atau plastis, berbentuk bulat atau beragam dan partikel agregat atau individual (diskrit (diskrit ). ). Filter medium (medium medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan. Beberapa filter Beberapa filter medium yang medium yang sering digunakan antara lain seperti nilon, dacron cloth, cloth, kawat baja ( steel steel mesh) mesh ) gulungan baja tahan karat berbentuk koil, kain kasa dan lainlain. Dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi, misal dengan pemanasan, kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau
tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda (Rahayu,2008). Fluida mengalir melalui media penyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada:
Tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring,
Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring,
Vakum pada bagian bawah. Tekanan di atas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya gravitasi pada cairan
dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower, atau dengan gaya sentrifugal. Penyaring sentrifugal didiskusikan pada seksi berikutnya pada bab ini. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bisa jadi tidak lebih baik daripada saringan ( screen) screen) kasar atau dengan unggun partikel kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar, penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair. Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak ( steady) steady) atau sebentarsebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi ( Idrial, 1987) 2.2
Kegunaan Filtrasi
Filtrasi digunakan sebagai berikut : 1. Untuk membersihkan air dan sampah pada pengolahan air 2. Menjernihkan preparat kimia di laboratorium 3. Menghilangkan pengotor pada air suntik injeksi 4. Membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula Biasanya filtrasi alami yang digunakan, misalnya sampel yang akan disaring dituang kecorong yang didasarnya ditaruh kertas saring. Fraksi cairan melewati kertas saring dan padatan tinggal diatas kertas saring. Bila sampel cairan terlalu kental,
filtrasi dilakukan dengan penghisapan. Digunakan alat khusus untuk mempercepat filtrasi dengan menvakumkan penampung filtrat yang digunakan. Filtrasi dengan penghisapan tidak cocok bila cairannya adalah pelarut organic mudh menguap. Dalam kasus ini, tekanan perharus diberikan pada permukaan cairan atau larutan (Fatyasah, 2011). 2.3
Faktor – faktor yang Mempengaruhi Filtrasi
Efisiensi filtrasi dipengaruhi oleh beberapa factor, antara lain: 1. Debit filtrasi Debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien. 2. Konsentrasi Konsentrasi sangat memepengaruhi efisiensi dari filtrasi. Konsentrasi air yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media atau akan jadi clogging 3. Temperature Perubahan suhu dari air yang akan di filtrasi,akan menyebabkan massa jenis, viscositas akan mengalami perubahan. Selain itu juga akan memepengaruhi daya tarik menarik dianatara partikel halus, sehingga terjadi perbedaan dalam ukuran besar partikel yang akan disaring. 4. Kedalaman media, ukuran dan material Pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang sangat tinggi,tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama. 5. Tinggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan Keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air yang cukup tinggi di atas media akan meningkatkan daya tekan air untuk masuk ke dalam pori. Dengan muka pori yang tinggi akan meningkatnkan laju filtrasi (Fatyasah, 2011).
2.4
Medium Filter
Suatu medium filter ( septum) pada setiap filter harus memenuhi syarat-syarat, yaitu sebagai berikut :
Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring, dan menghasilkan filtrat yang cukup jernih.
Tidak mudah tersumbat.
Harus tahan secara kimia dan kuat secara fisik dalam kondisi proses.
Harus memungkinkan penumpukan ampas, dan pengeluaran ampas secara total dan bersih.
Tidak boleh terlalu mahal. Dalam filtrasi industri medium filter yang banyak digunakan ialah kain kanvas,
baik yang dengan anyaman kepar atau yang lain. Dalam hal ini terdapat kanvas dengan berbagai bobot dan anyaman, masing-masing untuk penggunaan tertentu. Untuk zat cair yang bersifat korosif digunakan medium filter yang lain, seperti kain wol, tenunan logam monel atau baja tahan karat, tenunan gelas atau, kertas. Kain sintetis seperti nilon, polipropilena, Saran dan Dacron juga sangat tahan secara kimia (Fatyasah, 2011). 2.5
Jenis – jenis Filter
Menurut Magnom, (2013) Gaya pendorong yang melintas pada media filter merupakan salah satu syarat dalam sebuah proses filtrasi. Berdasarkan gaya pendorong ini, filter dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam, antara lain: 2.5.1 Gravity F ilter
Gravity filter adalah sistem pengaliran air dari sumber ke tempat reservoir dengan cara memanfaatkan energi potensial gravitasi yang dimiliki air akibat perbedaan ketinggian lokasi sumber dengan lokasi reservoir. Gravity filter merupakan tipe yang paling tua dan sederhana. Filter ini tersusun atas tangki-tangki yang bagian bawahnya berlubang-lubang dan diisi dengan pasir-pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminer. Filter ini digunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan, seperti pada pemurnian air.
Tangki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi untuk pengolahan air biasa digunakan beton. Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau keran agar memungkinkan backwashing dari
dasar
pasir
untuk
menghilangkan
padatan-padatan
yang
terakumulasi. Bagian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi 1 ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir-pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. Kokas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. Batu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi (Idrial,1987). Hal yang harus diperhatikan dalam gravity filter , bongkahan-bongkahan kasar (batu atau kerikil) diletakkan bagian atas balok berpori (cake) untuk menahan materimateri kecil yang ada di atasnya (pasir, dll). Materi yang berbeda ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan-lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori-pori dan kemampuan yang maksimal.
Gambar 2.1 Gravity filter
2.5.2 Plates and F rames F ilter
Alat ini akan bekerja berdasarkan driving force, yaitu perbedaan tekan. Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter cloth, yang terletak pada tiap sisi platenya. Plate and frame filter digunakan untuk memisahkan padatan cairan
dengan media berpori yang meneruskan cairannya dan menahan padatannya. Secara umum filtrasi, dilakukan bila jumlah padatan dalam suspense relatif kecil dibandingkan zat cairnya. Filter ini terdiri dari plat dan bingkai yang terpasang dengan suatu medium filter di atas sisi masing-masing plat itu. Plat tersebut mempunyai saluran yang memotong plat tersebut sehingga filtrat cairan yang bersih
dapat mengalir ke
bawah pada
masing-masing plat tersebut. Slurry dipompakan ke dalam penekan dan mengalir melalui saluran pipa ke dalam bingkai yang terbuka sehingga slurry tersebut mengisi bingkai itu. Aliran filtrat mengalir melalui medium filter dan partikel padat membentuk sebagai cake di bagian atas sisi bingkai kain itu. Filtrat mengalir antara medium filter dan muka plat melalui saluran keluar. Proses filtrasi berlangsung sampai bingkai tersebut diisi sepenuhnya denganpartikel padat. Ketika bingkai itu telah diisi sampai penuh,maka bingkai dan plat tersebut terpisah dan cake tersebut dibuang. Kemudian filter atau saringan itu dipasang kembali dan proses filtrasi diulangi lagi.
Gambar 2.2 Plates and frames filter 2.5.3 Batch Leaf F ilter
Filter daun mirip dengan filter pelat dan bingkai, di bagian dalamnya cake disimpan pada setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun-daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi.
Filter daun tetap (tipe Sweetland ), filter daun berotasi (tipe Vallez) dimana cake lebih seragam, filter Kelly dalam posisi terbuka. Filter tertutup dan kran masukan terbuka sehingga suspensi dapat masuk ke selongsong dengan udara yang dipindahkan dari ventilasi ke selongsong atas bagian belakang. Ventilasi dapat tertutup atau dibiarkan terbuka setelah selongsong penuh. Jika kran dibiarkan terbuka, maka kran akan membatasi aliran berlebih dan akan mengembalikan umpan yang berlebih ke tangki pengumpan sehingga dapat memberikan sirkulasi yang lebih baik antara filter daun dan untuk menjaga partikel-partikel besar dari pengendapan filtrasi dilanjutkan sampai ketebalan yang diinginkan tercapai atau filtrasi rata-rata turun secara tajam. Umpan didiamkan sebentar, saluran keluaran terbuka kemudian slurry dialirkan. Tekanan udara rendah dialirkan ke dalam tangki untuk menambahkan solution berlebih. Adanya perbedaan tekanan akan membantu menjaga cake di dalam melawan filter kain. Setelah filter kosong, tutup dapat dibersihkan atau dialiri udara berlebih untuk mengeringkan cake lebih dulu. Untuk kelebihan fluida pencuci dikeringkan pada akhir pencucian dengan cara sama seperti pada kelebihan slurry dan cake dialiri dengan udara. Tutup dibuka dan cake dibuang bertekanan udara. Contoh : pembuatan Mg dari air laut. 2.5.4 Pr ess F ilter
Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu, cairan melalui
kanvas
dan
keluar
ke
pipa
pembuangan,
meninggalkan
padatan
dibelakangnya. Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, vertical atau horizontal. Kebanyakan kompartement padatan dibentuk dengan cetakann plat berbahan polipropilena. Dalam desain lain, kompartemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai ( plate – and – frame – press), yang didalamnya terdapat plat persegi panjang yang pada satu sisi dapat diubah – ubah. Pengoperasiannya sebagai berikut:
1. Plat dan bingkai dipasang pada posisi vertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat,dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidrolik. 2. Lumpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai. 3. Lumpur mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. 4. Jalur tambahan mengalirkan lumpur dan jalur utama kedalam setiap bingkai. 5. Padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. 6. Cairan menembus kain, menuruni jalur pada permukaan plat (corrugation), dan keluar dari mesin press. 7. Setelah merangkai mesin press, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 3 s.d. 10 atm. Perawatan filtrasi harus dirawat secara kontinu agar umur pakai peralatan menjadi lebih panjang. Langkah-langkah perawatan sebagai berikut : Media penyaring dibersihkan dengan diblower menggunakan udara sehingga
partikel-partikel yang ada di pori-pori penyaring tidak menempel lagi.
Kantong penyaring untuk pembersih gas juga dibersihkan adri media padatan atau partikel.
Penyaring bercangkang dan berdaun juga dibersihkan dari debu dan karat sehingga media penyaringan tersebut akan bekerja secara optimum.
Gambar 2.3 Press filter 2.5.5
Rotary Vacuum Drum F ilter Sebuah
filtervakumrotarydrum
terdiri
daricloth-
coveredcompartmentaldrumtersuspensipadaporosaksialataskolam
umpanyang
mengandungsuspensi, dengankira-kira 50 sampai 80% dariarea layartenggelam
dalamsuspensi.
kolambiasanyamencakupagitatoruntuk
mempertahankansuspensiumpanpada
konsentrasikonstan.
Agitatortipe
ayunanberosilasi, yang terdiri darilengansisi yang dilasdan sudutgarubajak (rake plough), dirancang untukmencegah erosicake daripermukaan drumtetapi padawaktu yang
sama
untukmemaksimalkanpembentukancakedan
outputproduksi.Desain
lainmemungkinkanperakitanagitatoruntuk dihapus daritangkidengandrummasih di tempat. Tekanan di luar drum adalah tekanan atmosferik tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan, lalu diputar dengan kecepatan rendah. Cairan tertarik melewati filter cloth karena tekanan vakum, sedangkan padatan tertinggal di permukaan luar drum membentuk cake Drumini
biasanyadibagi
menjadi
sebagaibangunancake,
dewatering dan
pertamaberada
di
zonapenghapusan
bawahzonavakum,
bahanyangditanganitersedotmelaluikain padatmembentuk cake pada udarajetdapat
tiga
kain.
digunakanuntuk
bagianyang cake.
dikenal
Dua
yang
dimanaairdalam
saring,
danpartikel
Padazonaketigavakumdilepaskandankompresi menghilangkancake.
Udaraterkompresijuga
dapatdigunakan untukmeniup bersihkain saring.
Gambar 2.4 Cross-section rotary vacuum drum filter
Kepalakendalimembagidrumfilter kebagian yang berbedauntuk penyaringan, mencuci, pengeringanhisap danpelepasancake, sehinggadalam perjalanandarisatu titikrevolusimasing-masingdaerahdrummelewatizona Filtratkeluarmelalui separator
inisecara
receiver dandibuangbaikdengan
berurutan. memompaatau
denganpemanfaatantekanan atmosfer(yaitu dengan menggunakankakibarometric). Lapisanpadatan
yang
tersaringmuncul
darisuspensisebagaidrum
berputar,
dan
mengikutinya.Hasilnyadicuci bersih, dihisap kering dan diberhentikandarikain saring. Cairan
yang
telah
dicucidimasukkankecake baik
langsungmelaluiperangkatmencucisepertibendunganatau spay
secara
nozzle,
atauwash
belt yang tergeletakdi atascake. Filtratdari zonapencucian dapatdikeringkansecara terpisahdari sumber filtrat. Pemanfatan blotongdibuangmelaluialatpembuangan yang terdiri dari beberapa jenis drum yang disesuaikan dengan ketebalan cake, konsistensi, dan strukturnya. Filter
cloth dapatdibersihkansebelumkembali
denganairjetatau
dengansikatpembersih.
jikapemisahanfiltratutama dilengkapihanyadenganfiltrat sumbervakumumum.,
tapi
kekolam
Jikacakefilter
danmencucitidak separator. mempertahankan
diperlukan, Sebuahsistem filtrat(wash
liquid (weak liquor ) terpisahditunjukkanpada Gambar2.6.
Gambar 2.5 Rotary vacuum drum filter
umpan,
tidakdicuci, maka
baik atau
instalasiini
filtermenggunakan liquor )
dan
wash
Gambar 2.6 Sistem filter dengan sumber vakum umum
2.5.5.1 Metode Pelepasan Cake
a. Scrapper Discharge Secara luasdigunakan untuklumpurlimbah, pada pelapisan bijih mineral ataupekerjaanmetalurgi,
untuk slurry proses
kimia,
danproduk
serupa
lainnya.
Cakedibawasekitar tiga-perempat dari jalandi sekitar drum, untuk menghadapipisau datar(doctor blade) yang biasanyamembentang di seluruhlebar drum. Scraper bladesendiri dapat tetapataumenyesuaikan diri. Sebuahpisau tetapdengantekanan tinggipukulan-kembali pada titikyanglebih atau kurangtradisional di Aplikasi tertentu (seperti
dewatering lumpur
Pisausebenarnyaditetapkan
batubara, padajarak
sebenarnyaseparasidaricakeyangdicapai mengangkatmediumsedikitjauh
pengolahanmetalurgi yang olehtekanan
dari support ,
memanducakelepasdaridrum (Zulfikar, 2011).
dan
dansebagainya).
kecildaripermukaandrum, blow-back,
yang
scrapper sehinggahanya
Gambar 2.7 Scraper discharge
b. Roller Discharge Rollerdischarge(Gambar
2.8)
terbatas
yangakanmentransferdariclothfilterutamake kemudiandilepasdariroldengan
padacakeyang roller
pisau scraper ,
bersifatperekat,
pemisah.
yangdapat
Cakeini
berhubunganerat
denganrollertanpa menyebabkanmasalahpemakaian pada cloth. Dalamefek iniadalah bentukscraper Pelepasan
pelepas, cake
tetapimenghilangkankontak
yang
tepatdari
antarapisauscraperdankain.
drumvakumrotaryfilteradalah
sangat
pentingjikajenisfilteruntuk terus bekerjasecara efisien.
Gambar 2.8 Roller Discharge
c. String Discharge Sebuah
filter Stringdischarge(Gambar
2.9)
memiliki
sejumlahstringtak
berujung, berjaraksekitar10-12mmlapanganselamalebarfilterdrum,menjalankanstring
inidiperpanjanguntuk membentuksistem konveyorterbuka melewatidischargeterpisah danrolkembali. manamereka
efektif,
string
inimengangkatcakedarifilter
meninggalkandrumtangensial,
merekakembali
cloth pada
cakekemudian
kelingkaranrolldischarge.
Sebuah
jatuh
titik
di
daristringsaat
sisirpanduanjugadapat
digabungkanantaradischargedanroll back , untuk mempertahankankeselarasanstring danmenghapussisacakeyang menempel padastring.
Gambar 2.9 String Discharge
String
dischargememinimalkankeausanmekanis
padafilter
cloth(memungkinkan kainyang akandigunakan lebih tipis), menghindari kebutuhan untuk blow-back dan terus menerusmenyediakanpengikisan yang stabilpada setiap titikyang cocokdaridrum. String normalnyaterbuat darifibresintetis(misalnya nylon, poliesteratau polipropilena), yang dipilihberdasarkandengan produkyangditangani. Dapat jugamenggunakanbahan yang samaseperticloth.
d. Belt Discharge mirip
dengan stringdischarge
dalamprinsip
operasi,
dalam
hal
cakeyangterbawadari drumke titikpembuangan, akan tetapi dalam discharge ini clothitu
sendirimenjalankandrumdengandiameter
rol
yang
lebih
keciluntuk
menjalankanconveyor, dengancakeotomatisjatuhdarikainpada saatekstremitasdalam jalannya operasi.Hasil yang dikembalikan akan terbawa oleh k ain kemudian melewati
suatu
perangkat
pencucian,
untuk
membersihkannya
sebelum
kembali
ke
penampungan umpan.
Gambar 2.10 Belt Discharge
Metode ini menyediakan dukungan lengkap dari cake ke titik pembuangan dan sehingga mampu menangani semua jenis dan ketebalan cake. Tidak memerlukan blow-back dan keausan mekanis pada kain minim. Pencucian kembali pada run juga menghilangkan kecenderungan untuk kain menjadi tersumbat (Zulfikar, 2011). 2.5.6
Rotary Di sc Filter Rotary disk filter ini digunakan dalam operasi skala besar serta proses
kontinu. Media filter dapat berupa kain (cloth), kertas, media poros dan lain-lain. Pemilihan media filter ini didasarkan atas kemampuan untuk memisahkan padatan, kekuatan yang dimiliki, inert terhadap bahan kimia dan juga dari segi ekonominya. Filter ini terdiri dari cakram vertikal sepusat yang menjulang pada batang pemutar horizontal. Prinsip operasi dari filter ini sama dengan prinsip operasi rotary vacuum drum filter. Tiap-tiap cakram berongga yang dilapisi dengan kain penyaring (medium filter) dan masuk ke dalam lumpur ( slurry). Cake yang terbentuk dicuci, dikeringkan, ketika cakram tersebut lebih tinggi separuh dari putarannya. Proses
pencucian lebih sedikit efisiensinya dibandingkan dengan tipe drum berputar (rotary drum type). Rotary vacuum disc filter memiliki keuntungan, dibandingkan dengan filter drum rotary, yaitu memberikan daerah penyaring yang jauh lebih besar per unit luas lantai. Dengan demikian sangat cocok untuk pengolahan produk massal, misalnya dalam persiapan batubara, bijih berpakaian, pulp dan pengolahan kertas, dan sebagainya. Prinsip pembangunan filter vakum disk rotary adalah bahwa sejumlah cakram filter dipasang, sejajar satu sama lain, pada poros horizontal. Setiap disk terbuat dari sektor dipertukarkan ditutupi dengan media filter, yang dapat diambil untuk mencocokkan dan menghapus kain filter. Filter disk konvensional memutar cakram melalui aliran mana suspensi diumpankan. Aliran yang besar biasanya akan memiliki agitator untuk mempertahankan konsentrasi konstan suspensi, dan bahkan pembentukan cake. Vakum diterapkan pada sektor disk melalui pipa di inti poros pusat, sepanjang filtrate dilepaskan. Jenis filter tidak dibatasi oleh konsistensi inlet maksimum selama stok fluidized maka dapat diproses oleh unit. Hal ini memungkinkan aplikasi tidak rentan terhadap filtrasi vakum disk untuk penanganan secara rutin.
Gambar 2.11 Rotary disc \vacuum filter
2.5.7
Pad and Panel F ilter
Filter pad dan panel adalah salah satu bentuksederhanadarifilter,digunakan terutamauntuk menghilangkandebudari udara, dalam situasiventilasi, yang terdiri darilembarantebalmedia filter, atau bahantipis yang dilipatuntukmenempatiruang yang
sama
sepertipad,
dimaksudkanagar
sesuaierat
yang
terdapatdalam
dilubangpersegi
bingkaipersegi
panjangyang
panjangdan
sesuaidalamdinding
pembatas. Tujuanfiltrasidebumeliputi: 1. Membuatatau menjagaruang kerjaataulebih sehat 2. Pencegahanpolusi
udaralingkungan,
dengan
menangkappartikelkontaminanseperti sisa – sisa proses manufaktur, tungku atau mesin 3. Pemeliharaan yang tepat untuk mesin agar terlindungi dari debu yang dapat merusak alat 4. Peningkatan kualitas produk, seperti dalampencegahandeposisidebu padafotografis film ataupermukaansemikonduktor 5. Perlindunganpekerja daridebuberbahayapadaatau dekattitikgenerasi
Gambar 2.12 Filter pad dan panel 2.5.8 Magnetic F ilter
Filtermagnetikmengkhususkantegangansistemuntuk
menghilangkanbesi
danpartikel ferro-magnetik lainnyadarisuspensicair danaliranpartikel padat. Filter ini berada di efek magnetsederhana, bila sesuaiterletak disistem fluida, dapatmenarik dan mempertahankanpartikel logam besi, nikel dankobaltyang mungkin adadalam sistem itu,
dan
jugapartikelkompositdi
Penggunaanutama
manamaterial
merekaadalah
feromagnetik
untukmenjebak
adalahentrained. danretensimesin
logambesiataumemakai produkdalam sistempelumasandan sistem hidrolik(terutama ketika menjalankansistem baru), penghapusanpartikelbesidari slipkeramikdalam industrikeramik, penghapusanpartikelbesidariprosesfeed line dankonveyorpneumatik, sertapemisahan danretensiswarfdarialat mesinpendingin. Dalambentuk
yang
paling
sederhana,
filtermagnetikmungkindalam
bentukplugmenggantikanpenutup saluran konvensional dalam kasusengkol. Partikel logambesimengalir kemedan magnetyang dihasilkan olehplugtertarik kesteker, di mana merekatertarikdan tetapterjebak. Stekerkemudian dapatdibersihkandengan cara dikorekketikadilepas, misalnyapada setiapganti oli. Plugjenis inisangat bergunauntuk menangkappemakaian
produkawal
yang
dihasilkanselama
periodeberjalannya
mesinpembakaran internal, gearbox, gear pompadan mesinyang sama. Sebuahbentuk drain
plugmagnetik
yang
lebihefisien,
bukan
padaperangkaptarikmagnet, sejumlahcincinmagnetataumagnetmengelilingiintiplug.
mengandalkan
kemurnian
kontaminanbesiantara
Gambar 2.13 Rakitan Filter tipe magnetik
Gambar 2.14 Bagian dari filter magnet
2.5.9 Membrane F ilter
Membran awalnya menyiratkan lembaran plastik tipis, mikroporous atau semi-permeable, istilah 'membran' ini sekarang digunakan untuk setiap media filter yang mampu memisahkan partikel dibawah 0,1 mikrometer. Membran dapat dikatakan adalah bagian yang paling cepat berkembang dari pasar media filtrasi (terutama jika membran keramik untuk penyaringan gas panas yang disertakan). Teknologi membran modern dimulai dengan pengembangan membran kinerja tinggi pertama untuk desalinasi air garam dengan reverse osmosis, sebagaimana dilaporkan dalam Loeb dan Sourirajan’s seminal paper tahun 1963. Untuk banyak orang, membran tetap menjadi bahan tipis yang fleksibel, tapi dalam hal penyaringan kata membran sekarang mencakup segala macam media yang dapat mencapai pemisahan pada 0,1 mikrometer atau di bawahnya (ke ukuran molekul dan ion), dan yang mungkin tebal atau tipis, fleksibel atau kaku, organik atau
anorganik. Selain itu, membran sekarang banyak digunakan dalam aplikasi mikrofiltrasi pada ukuran memisah jauh di atas 0,1 mikrometer. Struktur permukaan halus dari semua membran menyiratkan perlunya signifikan pressure drop yang melewati media dalam rangka mencapai fluks cairan yang cukup. Akibatnya, membran harus dimasukkan dalam tekanan housing yang ketat, dan cara-cara lain yang diperlukan untuk mencapai operasi yang sehat dan efisien. Proses utama di mana membran yang digunakan dalam industri adalah: 1. Penyaringan partikel halus, dengan diameter efektif kurang dari 0,1 mikrometer, dari suspensi dalam cairan atau gas (mikrofiltrasi) 2. Penghilangan molekul yang sangat besar dan zat koloid dari cairan (ultrafiltrasi) 3. Penghilangan selektif beberapa spesies ion dari larutan (nanofiltrasi) 4. Penghilangan efektif semua materi terlarut dan tersuspensi dari air dan pelarut lainnya (reverse osmosis) 5. Transportasi selektif spesies ion saja (elektrodialisis) 6. Pemisahan campuran cairan larut (pervaporasi), dan 7. Pemisahan campuran gas, termasuk campuran gas dan uap (gas dan uap perembesan).
Gambar 2.15 Filter membran
Membran bekerja berdasarkan pemisahan antara molekul yang lebih besar dengan yang lebih kecil sesuai besarnya pori-pori membran, dimana radius diameter dari masing-masing molekul atau senyawa telah dapat diketahui secara terukur. Data ini sangat berguna dalam teknologi membran, karena dengan mengetahui diameter zat atau senyawa yang akan kita ambil atau pisahkan dengan mudah kita bisa mencari pori-pori membran yang sesuai. Menurut Brown (1978), Sekarang ini ada 5 jenis membran berdasarkan spectrum pemisahannya, yaitu : 1. Reverse Osmosis (RO) Filter air membrane Reverse Osmosis merupakan perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah menuju larutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi melalui lapisan semipermeable hingga terjadi kesetimbangan tekanan osmosis. Reverse osmosis diartikan sebagai perpindahan pelarut dari larutan, melalui membran semipermeable di bawah tekanan, ke pelarut murni atau larutan yang lebih encer pada tekanan yang lebih rendah. Tekanan yang diberikan pada larutan yang lebih pekat memungkinkan pelarut untuk berpindah ke larutan yang lebih rendah konsentrasinya. Dalam reverse osmosis, filter membran berfungsi sebagai lapisan semipermeable yang melewatkan pelarut dan menahan molekul-molekul terlarut. Tekanan yang diperlukan
untuk
proses
reverse
osmosis
tergantung
pada
konsentrasi
senyawasenyawa dalam pelarut, biasanya lebih besar dari 500 psi. Reverse osmosis disebut juga hiperfiltrasi yang merupakan filtrasi paling bagus yang ada sampai saat ini. Reverse osmosis mampu menyisihkan partikel sampai ukuran ion dalam larutan. 2. Elektrodialisis (ED) Dalam filter air membrane elektrodialisis, filter membran yang digunakan tidak permeable untuk air tetapi permeable bagi kation dan anion. Filter membran yang sering digunakan dalam proses elektrodialisis adalah filter yang dibuat dari hydrated cellophan dan media lain yang dapat digunakan untuk menentukan ukuran pori-pori membran.
Walaupun dialisis jarang digunakan dalam bidang pengolahan air dan pemurnian air, terdapat beberapa industri yang memanfaatkan teknologi ini untuk mengolah air buangan. Membran mampu berfungsi sebagai penukar kation dan anion, dimana larutan yang akan diolah dilewatkan diantara anoda dan katoda. Ruang antara katoda dan anoda dibuat sekecil mungkin untuk meminimalisasi pemakaian energi listrik. Ketika arus listrik searah dilewatkan pada anoda dan katoda, terjadi perpindahan anion ke anoda dan kation ke katoda. Karena pada satu membran hanya berfungsi untuk anion atau kation saja, maka diperlukan dua membran untuk memisahkan kation dan anion. Efisiensi dari elektrodialisis akan berkurang jika terjadi polarisasi konsentrasi serta timbulnya endapan yang menempel pada permukaan membran. Hal ini mengakibatkan kenaikan tegangan listrik yang diberikan untuk mempertahankan kualitas air yang diinginkan. Untuk mengolah air baku, diperlukan pengolahan pendahuluan untuk menghilangkan senyawa organik, besi, dan kekeruhan. Hal ini disebabkan air baku mengandung molekul yang tidak memiliki ion, seperti senyawa organik dan koloid, dimana molekul-molekul tersebut akan tetap berada dalam air hasil pengolahan. 3. Ultrafiltrasi (UF) Filter air membrane Ultrafiltrasi menggunakan membran dengan ukuran pori lebih kecil dari 0,1 mikron dan gaya tekan berkisar antara 30 sampai 90 Psi. Ultrafiltrasi dapat digunakan untuk menyisihkan bakteri, virus, koloid, dan senyawasenyawa organik yang mempunyai molekul berukuran besar. Beberapa jenis membran ultrafiltrasi dapat dibersihkan dengan melakukan backwash. Kecepatan proses filtrasi dapat berkurang karena adanya bahan-bahan tersuspensi yang disisihkan akibat proses filtrasi dan polarisasi konsentrasi. Akibat adanya akumulasi kontaminan pada permukaan membran, menyebabkan penurunan kualitas larutan yang diolah serta memperbesar gaya tekan yang dibutuhkan. Dalam bidang kesehatan, proses UF dapat digunakan untuk memisahkan plasma darah dan sel darah merah. Dalam industri, proses UF sering digunakan untuk menyisihkan
substansi tertentu dalam air buangan, meningkatkan konsentrasi emulsi, dan meningkatkan konsentrasi suspensi makromolekular seperti polyvinyl alkohol . 4. Mikrofiltrasi (MF) Tujuan utama dari filter air membrane mikrofiltrasi adalah menyisihkan partikel-partikel pencemar dengan diameter lebih besar dari 0,5 mikron. Salah satu kegunaan mikrofiltrasi dalam teknik lingkungan adalah mengisolasi coliform dari contoh air yang diteliti. Mikrofiltrasi juga dapat digunakan untuk menyisihkan partikulat di udara yang akan digunakan sebagai bahan baku generator ozon. Membran MF dapat dibuat dari berbagai macam material termasuk selulosa asetat. Besarnya pori-pori filter membran berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 0,45 mikron. 5. Arus Silang (Cross Flow) Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan membran adalah akumulasi substansi pada permukaan membran dan/atau lubang-lubang pada membran (pores) yang dapat menyebabkan penurunan kemampuan membran. Keadan ini disebut sebagai membrane fouling (tertutupnya pori-pori membran). Substansi-substansi tersebut dapat berupa koloid dan partikel tersuspensi, zat-zat organik, garam terlarut, dan organisme biologi. Untuk mengurangi dampak dari terjadinya membrane fouling , membran dibuat dengan sistem arus silang (crossflow). Dengan sistem ini, cairan yang akan dimurnikan dialirkan sejajar dengan permukaan membran dan tekanan diberikan tegak lurus dengan arah aliran cairan. Banyak sekali jenis membran yang sudah diterapkan dan berhasil dalam mengurangi cost operasi dan efesiensi penggunaan energi. Membran untuk mereduksi limbah radioaktif cair, membran untuk palm oil industry, seperti produksi FFA ( Free Fatty Acid ) dari palm fresh fruit branc, palm kernel oil filtration, zero waste effluent didalam industri CPO, biogas purification, membrane distillation untuk berbagai proses pemisahan didalam industri minyak bumi dan gas. Membran Ultrafiltration memiliki ukuran pori yang lebih besar dibandingkan dengan Reverse Osmosis. Koloid, padatan terlarut, molekul organik dengan berat molekul yang tinggi tidak dapat melalui ultrafiltration. Teknologi ini beroperasi pada tekanan 0,2-1,4 Mpa. Hal
ini dimungkinkan karena tekanan osmotik koloid dan molekul organik berada dalam jumlah yang sedikit. Ukuran pori ultrafiltration berada pada range 0,001-0,01 micront ultrafiltration beroperasi dengan prinsip cross-flow.Ultrafiltration sering digunakan untuk menyingkirkan aktivitas alfa dari uap limbah. Limbah aktinida dalam bentuk koloid atau pseudo-colloidal pada uap limbah radioaktif dapat disingkirkan secara efektif oleh ultrafiltration dan dapat digunakan untuk menyingkirkan ion logam terlarut dari larutan dilute aqueous apabila sebelumnya ion tersebut mendapat perlakukan awal untuk pembentukkan partikel padatan (IAEA, 2004). Gambar 3. Menunjukkan ilustrasi berbagai ukuran membran dan ukuran porinya.(3 – 0.05) micron , (0.15 – 0.0014) micron, (0.0015 – 0.0008), (0.0015 – 0.0008) Dengan mengetahui jenis dan ukuran partikel yang terdapat dalam cairan, maka diameter partikel membran dapat dipilih, apakah digunakan jenis membran microfiltrasi, ultrafiltrasi, nanofiltrasi atau RO. Semakin kecil pori membran semakin tinggi tekanan yang diperlukan sehingga energi yang diperlukan juga semakin besar. Sebagai gambaran untuk membran micro dan ultra cukup diperlukan tekanan 1 sampai 2 bar, untuk nano tekanan pompa yang diperlukan 5 sampai 10 bar, sedangkan untuk membran RO tekanan bisa 10 sampai 80 bar. Perbedaan cara kerja membran filtrasi dengan filtrasi konvensional adalah sebagai berikut (lihat gambar 4). Aliran dilewatkan pada filter, kemudian partikel tertahan oleh filter bahkan partikel masuk kedalamnya, semakin lama partikel semakin menumpuk dan akhirnya buntu dan tidak dapat digunakan lagi atau dibersihkan. Proses pemisahan partikel pada sistem membran dapat di lihat seperti diagram gambar no.5. dimana aliran tetap mengalir dipermukaan membran dan partikel ikut aliran tersebut, kemudian sebagian air yang bersih terpisah melewati pori-pori membran, siasanya yang masih bercampur limbah tetap mengikuti aliran. Partikel yang diameternya lebih besar dari pori-pori membran tidak mampu menembus lapisan tipis pada membran dan mengikuti aliran sisa, sedangkan yang lolos pori-pori dia akan mengikuti aliran hasil maksudnya partikel tidak berhenti pada pori-pori membran, sehingga sistem membran ini tidak mudah mampet.
Pada kurun waktu tertentu permukaan membran akan menjadi kotor (lihat gambar 6. Gambar partikel pengotor yang menempel pada dinding membran,untuk menghilangkan pengotor yang menempel tersebut dilakukan aliran balik atau backwash, tetapi pada membran ro tidak bisa dengan backwash tetapi dengan penggelontoran . Supaya partikel tidak mudah menempel pada dinding membran maka kecepatan aliran diperbesar dengan tekanan rendah. Hal ini tidak harus aliran inputan besar tetapi cukup pada proses aliran filtrasi yang merupakan aliran putaran. Berdasarkan jenis pemisahan dan strukturnya, membran dapat dibagi menjadi 3 kategori: 1. Porous membrane. Pemisahan berdasarkan atas ukuran partikel dari zat-zat yang akan dipisahkan. Hanya partikel dengan ukuran tertentu yang dapat melewati membran sedangkan sisanya akan tertahan. Berdasarkan klasifikasi dari IUPAC, pori dapat dikelompokkan menjadi macropores (>50nm), mesopores (2-50nm), dan micropores (<2nm). Porous membrane digunakan pada microfiltration dan ultrafiltration. 2. Non-porous membrane. Dapat digunakan untuk memisahkan molekul dengan ukuran yang sama, baik gas maupun cairan. Pada non-porous membrane, tidak terdapat pori seperti halnya porous membrane. Perpindahan molekul terjadi melalui mekanisme difusi. Jadi, molekul terlarut di dalam membran, baru kemudian berdifusi melewati membran tersebut. 3. Carrier membrane. Pada carriers membrane, perpindahan terjadi dengan bantuan
carrier
molecule yang
mentransportasikan
komponen
yang
diinginkan untuk melewati membran. Carrier molecule memiliki afinitas yang spesifik terhadap salah satu komponen sehingga pemisahan dengan selektifitas yang tinggi dapat dicapai (Brown,1978). Menurut Idrial (1987), kelebihan filtrasi membran adalah sebagai berikut : a)
Dapat menganalisa sampel dengan volume yang besar dalam waktu yang singkat yang dibatasi oleh kekentalan dan kekeruhan cairan sampel.
b)
Dapat menganalisa sampel dengan jumlah mikroba yang sedikit (peningkatan keakuratan
c)
pendeteksian mikroba).
Inhibitor pada sampel yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba seperti antibiotik, klorin atau zat pengawet dapat terbilas.
d)
Pada umumnya cawan yang digunakan berukuran kecil (50mm) sehingga dapat menghemat penggunaan media dan tempat pada inkubator.
e)
Praktis dalam preparasinya, dapat dilakukan berulang kali penyaringan (melipatgandakan cabang corong) dan reprodusibel.
f)
Melalui proses pengeringan tertentu, kertas membran yang telah ditumbuhi koloni dapat dijadikan dokumen atau data permanen demi kepentingan perekaman data. Menurut Idrial (1987), kekurangan filtrasi membran adalah sebagai be rikut :
a)
Kurang cocok untuk menghitung sampel dengan jumlah mikroba yang terlalu pekat walaupun pengenceran dapat dilakukan dengan pen genceran bertingkat.
b)
Beberapa jenis mikroba yang berdiameter lebih kecil dari pori seperti Rickettsia dan Mycoplasma mampu lolos dari pori kertas membran.
2.6
Macnam-Macam Filtrasi
Menurut prinsip kerjanya filtrasi dapat dibedakan atas beberapa cara, yaitu:
Gravity Filtration : Filtrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat. Pressure Filtration: Filtrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan. Vacum Filtration : Filtrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara (penghisapan). a. Filter B atch Berdasarkan Tekanan
Filter tekanan dapat memberikan perbedaan tekanan yang cukup besar melintas septum sehingga menghasilkan filtrasi yang cukup cepat dengan zat cair viskos atau zat padat halus. Filter tekanan yang umum adalah filter press dan shelland-leaf filter . b. Filter Press
Suatu mesin press bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang di dalamnya padatan dikumpulkan. Plat plat tersebut dilingkupi media penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiaptiap kompartemen dengan tekanan tertentu, cairan melalui kanvas atau keluar melalui pipa pembuangan, meninggalkan padatan cake basah dibelakangnya. Plat dari suatu mesin press bersaringan dapat berbentuk persegi/lingkaran, horizontal atau vertical. Pres filter terdiri atas elemen-elemen filter (hingga mencapai 100 buah) yang berdiri tegak atau terletak mendatar, disusun secara berdampingan atau satu di atas yang lain. Elemen-elemen ini terbuat dari pelat-pelat beralur yang dilapisi kain filter dan disusun pada balok-balok luncur sehingga dapat digeser-geser. Dengan suatu sumbu giling atau perlengkapan hidraulik, pelat-pelat itu dipres menjadi satu diantara bagian alat yang diam (bagian kepala) dan bagian yang bergerak. Saluran masuk dan saluran keluar terdapat dibagian kepala (untuk sistem tertutup) atau saluran keluarnya di samping pelat-pelat (untuk sistem terbuka).
Gambar 2.16 Filter press
Filter ini terdiri dari seperangkat lempengan yang dirancang untuk memberi sederetan kompartemen untuk pengumpulan zat padat. Lempengan tersebut ditutup dengan medium filter seperti kanvas. Slurry umpan masuk ke dalam masing-masing lempengan dan medium filternya dengan tekanan, cairannya lewat melalui kanvas dan keluar melalui pipa keluaran dan meninggalkan zat padat basah di antara lempengan tersebut.
Gambar 2.17 Peralatan filter tekanan untuk operasi otomatis
Lempengan press yang digunakan ada yang berbentuk bujur sangkar atau lingkaran, ada yang terletak vertikal dan horisontal. Tetapi umumnya lempengan untuk zat padat itu dirancang dengan membuat tekukan pada permukaan lempeng, atau dalam bentuk plate-and-frame. Pada desain plate and frame ini, lempengan berbentuk bujur sangkar dengan panjang sisi 6-28 in dan disusun silih berganti dengan bingkai terbuka. Lempengan tersebut tebalnya berkisar 0,25 sampai 2 in, sedangkan bingkainya setebal 0,25 sampai 8 inci. Lempengan dan bingkai itu didudukkan secara vertikal pada rak logam dengan medium filter dipasang menutupi
setiap bingkai dan dirapatkan dengan bantuan sekrup dan rem hidraulik. Bubur umpan masuk pada satu ujung rakitan lempeng dan bingkai tersebut. Slurry mengalir melalui saluran yang terpasang memanjang pada salah satu sudut rakitan dari sudut tersebut melalui saluran tambahan mengalir ke dalam masing-masing bingkai. Di sini zat padat itu diendapkan di atas permukaan pelat. Cairan mengalir menembus kain filter, melalui alur atau gelombang pada permukaan lempeng, sampai keluar press filter tersebut. Sesudah filter tersebut dirakit, slurry dimasukkan dari pompa atau tangki pendorong pada tekanan 3 sampai 10 atm. Filtrasi lalu diteruskan sampai tidak ada lagi zat cair yang keluar dan tekanan filtrasi naik secara signifikan. Hal ini terjadi bila bingkai sudah penuh dengan zat padat sehinggga slury tidak dapat masuk lagi. Filter itu disebut jammed. Setelah itu, cairan pencuci dapat dialirkan untuk membersihkan zat padat dari bahan-bahan pengotor yang dapat larut. Cake tersebut kemudian ditutup dengan uap atau udara untuk membuang sisa zat cair tersebut sebanyak banyaknya. Filter itu lalu dibongkar, cake padatnya dikeluarkan dari medium filter sehingga jatuh ke konveyor menuju tempat penyimpanan. Pada kebanyakan press filter, operasi tersebut berlangsung secara otomatis. Sampai cake bersih, proses pencucian memakan waktu beberapa jam karena cairan pencuci cenderung mengikuti jalur termudah dan melangkahi bagian-bagian cake yang terjejal rapat. Jika cake tidak terlalu rapat, sebagian besar cairan pencuci tidak efektif membersihkan cake. Jika diinginkan pencucian sampai benar-benar bersih, biasanya dibuat sluury lagi dengan cake yang belum tercuci sempurna. Pencucian lebih lanjut dapat menggunakan zat cair pencuci dalam kuantitas besar dan menyaringnya
kembali
dengan shell-and-leaf
filter sehingga
memungkinkan
pencucian yang lebih efektif dari pada plate and frame filter. c. Press Filter Continue
Filter ini biasanya memerlukan banyak tenaga manusia untuk operasinya. Untuk mengatasinya digunakan tekanan vakum. Namun filter vakum juga terkadang kurang ekonomis pada zat padat yang sangat halus, tekanan uap zat cair tinggi,
viskositas lebih dari 1 cP, atau bila zat cair berupa larutan jenuh yang akan mengkristal. BAB III PENUTUP
3.1
Kesimpulan
1. Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Atau dapat dikatakan bahwa proses filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel pada tan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu. 2. Filter medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan. Beberapa filter medium yang sering digunakan antara lain seperti nilon, dacron cloth, kawat baja ( steel mesh) gulungan baja tahan karat berbentuk koil, kain kasa dan lain-lain. 3. Filtrasi dapat digunakan untuk membersihkan air dan sampah pada pengolahan air, menjernihkan preparat kimia di laboratorium, menghilangkan pengotor pada air suntik injeksi dan untuk membersihkan sirup dari kotoran yang ada pada gula.
3.2
Saran
Pemisahan bahan merupakan metode yang penting dala industri untuk memperoleh bahan dengan ukuran, atau fraksi yang diinginkan. Oleh karena itu, diperlukan pemahaman mengenai pemisahan ukuran dan juga prinsip-prinsip pemisahan bahan, beserta alat-alat terkait pemisahan bahan.
