jilid 10 bil.1

13
Jurnal Kej. Awam Jil. 10 Bil. 11997 PENGGUNAAN TEMPURUNG KELApA SAWIT TERUBAHSUAI SEBAGAI BAHAN PENJERAP LOGAM BERAT DALAM SANIPEL AIRSISA Oleh Prof Madya Fadil Haji Othman . Prof Madya Dr Mohd Razrnan Salim Prof Madya Dr Rahmalan Ahmad Universiti Teknologi Malaysia PENGENALAN Penggunaan bahan buangan atau lebihan dari aktiviti pertanian untuk penyediaan bahan penjerap sebagaimana karbon teraktif telah .dilaporkan beberapa penyelidik (Fadil Othman, MohdRazman Salim dan Rahmalan Ahmad, 1994). Contoh penggunaan seumpama tersebut ditunjukkan dalarn JaduaI 1. Keputusan kajian mengenai per!akuan tempurung kelapa sawit terubahsuai (TEKESAT) menjerap dan menyingkir kadrnium (Cd) dan plumbum (Pb) juga telah dilaporkan (Fadi! Othman, 1993). Kesimpulan laporan tersebut menunjukkan bahawa TEKESAT yang diubahsuai hanya menerusi pengkisaran supaya tempurung mentah mempunyai ukuran diameter antara dua dan tiga milimeter dan kemudian dipanaskan dalam relau elektrik pada suhu 420 °C selama empat jam, boleh digunakari sebagai bahan penjerap sebagaimana karbon teraktif. Laporan tersebut juga telah membuktikan proses penyingkiran berlangsung secara penjerapan . Proses penjerapan ini pula adalah sesuai dengan model isoterma Freundlich. Ini bermakna, kejerapan yang disimbolkan sebagai "XlM" berkadar langsung kepekatan logarn berat di daJam sampel larutan. Kenyataan tersebut dimmuskan secara matematik sebagai Persamaan 1 (Weber, 1985) berikut: X/M ::: ............( Pers. 1 ) dengan XlM ialah kejerapan, iaitu berat logarn terjerap (mg) bagi setiap gram penjerap, K( ialah pemalar Freundlich, C. ialah kepekatan logarn berat yang tinggal dalam larutan, dan n ialah pemalar. Nilai pemalar Freundlich memberi gambaran. keupayaan penjerapan. Kesesuaian model Freundlich dibuktikan menerusi ujian kelompok. ----- - - --- - -

Upload: others

Post on 24-Mar-2022

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Jilid 10 Bil.1

Jurnal Kej. Awam Jil. 10 Bil. 11997

PENGGUNAAN TEMPURUNG KELApA SAWITTERUBAHSUAI SEBAGAI BAHAN PENJERAP LOGAM BERAT

DALAM SANIPEL AIRSISA

Oleh

Prof Madya Fadil Haji Othman. Prof Madya Dr Mohd Razrnan Salim

Prof Madya Dr Rahmalan AhmadUniversiti Teknologi Malaysia

PENGENALAN

Penggunaan bahan buangan atau lebihan dari aktiviti pertanian untukpenyediaan bahan penjerap sebagaimana karbon teraktif telah .dilaporkanbeberapa penyelidik (Fadil Othman, MohdRazman Salim dan RahmalanAhmad, 1994). Contoh penggunaan seumpama tersebut ditunjukkan dalarnJaduaI 1.

Keputusan kajian mengenai per!akuan tempurung kelapa sawit terubahsuai(TEKESAT) menjerap dan menyingkir kadrnium (Cd) dan plumbum (Pb) jugatelah dilaporkan (Fadi! Othman, 1993). Kesimpulan laporan tersebutmenunjukkan bahawa TEKESAT yang diubahsuai hanya menerusi pengkisaransupaya tempurung mentah mempunyai ukuran diameter antara dua dan tigamilimeter dan kemudian dipanaskan dalam relau elektrik pada suhu 420°Cselama empat jam, boleh digunakari sebagai bahan penjerap sebagaimanakarbon teraktif.

Laporan tersebut juga telah membuktikan proses penyingkiran berlangsungsecara penjerapan . Proses penjerapan ini pula adalah sesuai dengan modelisoterma Freundlich. Ini bermakna, kejerapan yang disimbolkan sebagai "XlM"berkadar langsung kepekatan logarn berat di daJam sampel larutan. Kenyataantersebut dimmuskan secara matematik sebagai Persamaan 1 (Weber, 1985)berikut:

X/M ::: K~.llln) ............( Pers. 1 )

dengan XlM ialah kejerapan, iaitu berat logarn terjerap (mg) bagi setiap grampenjerap, K( ialah pemalar Freundlich, C. ialah kepekatan logarn berat yangtinggal dalam larutan, dan n ialah pemalar. Nilai pemalar Freundlich memberigambaran. keupayaan penjerapan. Kesesuaian model Freundlich dibuktikanmenerusi ujian kelompok.

----- - - --- - -

Page 2: Jilid 10 Bil.1

2

Jaduall: Contoh penggunaan bah an buangan per tanian sebagai. bahan penjerap . .

Penyelidi k Bahan Ba han Pamanasan Saiz Gunaan ·kimia &temlloh

Chan , Goh lEKESA ZnCh 450°C2jam Imm metil& Tan. 1980 asld stem, 800°C biru;

1.5 jam iodinRivera - Biji buah 10%, 6jam 1123 KUtrilla,1986 zaiton H

2SO48 & 17 jam 1.6-2.0mm Pb

MdAzraai & tanah H2SO4

100°C 0.6 mm - Cd,Pb.Rahrnalan, gambut 1.18 mm Cu,Ni1986 ZnRivera- kulit HNO

J1123 K

Utrilla,1987 buah pekat i - 48jam 1.5 mrn- Cobadam 353 K 2.0mm

Asiah, I988 tanah ZnCI2

450GC; 3 jam 75 um Mbiru

gamb ut HCI pekatRahmalan, tanah kering IOOGC - Al1988 garnburArulanantham, Ternpurung H

2SO

4140°C 3mm Pb,Cd

dll , I989 kela pa oekat 160·C, 24 iamOkieimen, dll kulit H

2SO4refluks 300um-

1991 kacang 7% ,1.5 jam 30jam 425um Cd,Pbtanah EDTA

Heryanti,1991 TEKES A HCIO.lN 950 °C 1 -4mm AI, Fe24 jam 0.5 iarn Zn

Asiah & TEKESA asid mentah 75 um M-biruWan Rusli, dan fosforik 459 , 750 °C1992 biji getah 450·C,3jamNormah, 1992 lEKESA 450 ·C - metilbiro

stirn 800°CBhargava & Biji ZnC I

2didih-hazam, 253 urn P

Sheldarkar, Asamjawa HCI pekat 1 jam 424um1993 diak tifkan pada

700°C

Catitan: TEKESA ialah singkatan tempurung kelapa sawit

Cara ujian tersebut dijalankan (AS1M, 1992) adalah dengan mencampurkansejumlah tertentu bahan penjerap ke dalam larutan yang tertentu pula kepekatandan isipadunya. Pencampuran tersebut digoncang daiam jangka masa tertentusehingga mencapai keseimbangan antara b ahan terjerap yang masih tertinggaldi dalam larutan dan yang telah ·terjerap pada permukaan bahan penjerap.Jumlah bahan terjerap boleh diketahui dengan menyukat kepekatan larutansetelah keseimbangan tercapai. Jumlah bahan terjerap berbanding kuantiti.bahan penjerap yang ditandakan sebagai "X/M" berkadaran terhadap kepekatankeseimbangan bahan yang rriasih tertinggal di dalam larutan.

- ------- -----

Page 3: Jilid 10 Bil.1

3

Lazimnya bahan penjerap seiJmpama karbon teraktif, digunakan bagi mengolahair bekalan atau airsisa pada peringkat lanjutan menerusi kaedah turus ataukaedah camparan serbok karbon . Huraian penggunaan kaedah tersebut banyakterdapat di buku-buku teks, Penggunaan lEKESAT sebagai bahan penjerapdengan kaedah turns dilangsungkan dengan anggapan-anggapan yang lazimdigunapakai dalam amalan operasi loji pengolah air dan air sisa sebagaimanayang banyak terdapat di dalam buku-buku teks.

Pemakaian kaedah turns disandarkan pada hasil ujian turus yang merupakansuatu ujian yang terdiri daripada aliran berterusan sampel air ke dalam suatuturus yang berisi bahan penjerap (ASTM, 1992). Sistem ini boleh jugadikatakan sebagai suatu sistem penuras karbon. .Hasil ujian tersebut dapatmemberi maklumat yang praktikal mengenai keupayaari bahan penjerap bagitujuan proses pengolahan air dan airsisa .

Eckenfelder (1989) menyatakan bahawa saw rumusan yang telah dibuat olehBohart dan Adams boleh digunakan bagi meramal arau mengenalpasti·perJakuan sesuatu bahan penjerap yang ingin digunakari sebagai penuraskarbon . Rumusan tersebut boleh diubahsuai sehingga menjadi satu persamaanlinear yang ringkas sebagaimana ditunjukkan oleh Persamaan 2.

T = (NoHNC;)(l/q) - (I/CjK)ln(C/CB -I) ...........( Pers . 2)

dengan rnasing-rnasing simbol mempunyai maksud berikut:

T jangka masa tempoh khidmat (jam)No = Keupayaan jerap (kg/m 3

)

H = ketinggian lapisan penuras karbon (m)A = luas keratan lapisan penuras (nr')Cj = kepekatan asallarutan intluen (rng/L)CB = kepekatan efluen yang dibenarkan (mg/L)q = kadar alir larutan di dalam turns (m3/jam)

K = pemalar kadar (m3/kg/jam)

Persamaan 2 mempunyai bentuk ringkas yang menyernpai persamaan(y =mx-- a). Jika kadar alir dipelbagaikan, sementara semua nilai H, A, C, danCn dalam Persamaan 2 diketahui, maka jangka masa tempoh khidmat (T) akanberkadar .terus dengan kebalikan kadar a1ir (lIq). Oleh itu, jika T diplotkanlawan (lIq), maka saw graf lurus akan diperolehi dan nilai No dan K akan dapatditentukan.

Beberapa fakta penting boleh diperolehi daripada data ujian turus, antaranyaialah kadar penggunaan bahan penjerap, anggaran kos, kecekapan penjerapan,masa sentuh dan ketebalan lapisan penjerap yang yang sesuai atau praktikaI.

----------~------

Page 4: Jilid 10 Bil.1

4

Penggunaan turns TEKESAT bagi penyingkiran plumbum (Pb) akan dibincangdalam rencana ini. Perbincangan terbatas pada dua perkarapenting, iaitu :-

(1) Kekangan rekabentuk .turus; dan(2) Kos pengendalian turns.

Perbincangan kekangan rekabentuk turns didasarkan pada keputusan pelakuanserta ciri-ciri tUIUS yang telah diperolehi daripada ujian turns . Kospengendalianyang dibincang pula terhad padakos penyediaan TEKESAT sahaja. Ia tidaktermasuk kos peralatan yang digunakan untuk penyediaannya. Perbincanganjuga disandarkan pada kajian kes di tapak pelupusan sampah yang terdapat

.di negara kita.

KEKANGAN REKABENTUK TURUS TEKESAT

Terdapat beberapa kekangan rekabentuk turns TEKESAT yang digunakanuntuk pengolahan sampel air. Dua kekangan utama yang akan dibincang ialah:

(a) Kepekatan bahan yang hendak disingkirkan dalam sampellarutan(b) Kadar alir sampellarutan.

Kedua-dua kekangan tersebut sangat mempengaruhi tempoh bulus yang jugamerupakan tempoh khidmat turns . lni bererti ia memberi kesan terhadap kospengendaliannya. Selain itu, pelakuan turns juga merupakan kekangan yangmempengaruhi tempoh bulus. Dengan menggunakan nilai-nilai ciri pelakuanturns yang diperolehi daripada keputusan ujian turns dan Persamaan 2. sertadua kekangan rekabentuk turus, iaitu kadar alir dan kepekatan influen, tempoh

. khidmat dan kecekapan turns TEKESAT akan juga dapat ditentukan.

Rajah I dan Rajah 2 adalah contoh-contoh hasil pengiraan tersebut yangmasing-masing menunjukkan perubahan tempoh khidrnat turns TEKESATmenyingkiran Pb dari sampel air dan sampel air larut lesap (ALL) padapelbagai kepekatan influen dan kadar alir larutan ke dalam turns. Setiap turnsmempunyai ketinggian yang dipilih iaitu tiga meter dan luas keratan rentasturns satu meter persegi. Kepekatan influen Pb adalah antara 0.25 mglL dan5.0 mgIL. Kadar alir adalah antara 0.2 m3/m2/jam (200 liter sejam) dan 2.0m3/m2/jam (2000 liter sejam).

Plotan-plotan pada Rajah I dan Rajah 2. menunjukkan bahawa tempoh khidmatturus rnenurun apabila kadar alir atau kepekatan influen meningkat. Ini adalahsesuai dengan Persamaan 2. Persamaan tersebut menunjukkan bahawa padatinggi turns yang tetap, tempoh buhrs berkadar songsang terhadap kepekataninfluen dan kadar alir.

Pernilihan tinggi lapisan turns TEKESAT disesuaikan dengan masa sentuh(60 - 80 minit) dan kecekapan turns (maksimum 80%) sebagaimana yangdiperolehi hasil ujian turns.

------ --_.

Page 5: Jilid 10 Bil.1

5

1.8 2.0 2.2

1Kadaralir (m3/m'/jam)

--=;.:.:0501ri9iC!: ...g.... O.7mgJl ,

: -n- 1.0r1'g1l

, -><-- 2.0mgJl

:--. 3.OrrNL

:~ 4.Omg/1..

;~~.~~. !

Peny in gkiran Pb dan Sampe t Air

o~~~~~LJ0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

' j 30000

E 25000'"2-VI

200002'"f-

II 15000

10000

Ii 5000OJf-

Rajah I. Tempo h khid rnat Turus TEKESA T menyingk ir Pb dar i sampel air

dengan pelbagai kepekatan intluen dan kadar alir.

::::':;"::o:s-;;,gil;!--&-- 0 7 rrgJl :

; -...- 1 0 mglL;

1.....- 2.0 mgiL i; I

;--.3.0 rrglL Ii 4.0 mgIL :; I! -+-- 5 ,O~ 1'----- -'

1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2

Kadaralir (m3 /m '/jam)

Penyingkiran Pb dari Sam pel ALL

0.2 0.4 0.6 0.8

._---------_._-_._------_.-

450

E 400...

3502-VI

2 300 _

'"' f- 25010E 200.":c 150~

.c0 100 .0..E 50 .'"f-

a0

------Rajah 2. Tempoh khidmat Turus TEKESAT menyingkir Pb dar! sampel

ALL dengan pelbagai kepekatan influen dan kadar alir.

_.----~--­---- -------..----------.--- -----------

---

Page 6: Jilid 10 Bil.1

6

.Kepelbagaian tinggi lapisan turns pula mempunyai kesan terhadap kecekapan.Pengirannya dilakukan dengan membandingkan tinggi turns TEKESAT dantinggi turns kritikal yang boleh diperolehi daripada Persamaan 2 apabilatempoh khidmatnya adalah sifar (Eekenfelder, 1989). Kecekapan turnsTEKESAT pada pelbagai ketinggian lapisan turns dan kadar alir pun dapatdihitung. Plotan hasil kiraan ini ditunjukkan pada Rajah 3 bagi penyingkiran Pbdari sampel air dan Rajah 4 untuk penyingkiran Pb dari sampel ALL. TurnsTEKESAT yang dipilih mempunyai luas keratan renras satu meter persegi dankepekatan influen Pb 5.0, mgfL. Rajah 3 dan Rajah 4 menunjukkan bahawapertambahan tinggi lapisan turns TEKESAT meningkatkan kecekapan turns.Ini disebabkan peningkatan tinggi turns akan turut meningkatkan masa sentuh.Dengan demikian, tempoh khidmat akan menjadi lebih lama dan inimeningkatkan kecekapan. Walau bagaimanapun, peningkatan kecekapan turustidak begitu bererti apabila tinggi lapisan turus melebihi tiga metersebagaimana ditunjukkan pada rajah-rajah tersebut , Justeru, pemilihan tigameter bagi tinggi lapisan turns diputuskan sebagai optimum.

KOSPENGENDALIAN

Penyediaan TEKESAT memerlukan sejumlah tenaga elektrik untuk prosespemanasan. Kajian mendapati penyediaan setiap kilogram TEKESATmemerlukan tenaga elektrik 4 KWJ. Jika diambil kira bahawa harga setiapKWJ tenaga elektrik ialah RMO.25, maka kos penyediaan rnenerusi prosespemanasan ialah RMI.OO bagi setiap kilogram TEKESAT. Jika kospengangkutan TEKESA rnentah dianggarkan RM150 bagi setiap lori yang'boleh membawa 5 meter padu TEKESA mentah yang mempunyai kerumpatanmentah l369kgfm3

, maka kos pengangkutan untuk setiap kilogram bolehdianggarkan, iaitu RMO.03. Oleh itu, jumlah anggaran kos penyediaan setiap~Iogram TEKESAT ialah RMI.03.

KetumpatanTEKESAT di dalam tUl1JS adalah 507.57 kgfm3• Dengan demikian

harga setiap meter padu TEKESAT dapat dihitung dan diperoleh harga tersebutialah RMRM522.8. .

Setiap turns TEKESAT yang dipilih , iaitu tiga meter tinggi dan satu meterpersegi luas keratan rentas, tempoh bulusnya (tempoh khidmat) bolehdiperolehi menggunakan Persamaan 2. Apabila ia digunakan untuk larutansampel yang diketahui kadar alir dan kepekatannya serta ditentukan kepekatanefluen sasaran, maka jumlah isipadu yang mampu diolah untuk mencapaiefluen sasaran oleh turns TEKESAT tersebut akan diperolehi, iaitu denganmendarabkan tempoh bulus dan kadar alir. Rumusan ini boleh dinyatakansebagaimana Persamaan 3.

V, = ' 1'8 x Q ..,........( Pers.3 )dengan:

VI ialah isipadu larutan sampel terolah Cm3)

TB ialah tempoh turns bulus (jam)Q ialah kadar alir (m3/jam). ,

------ - - --- - - -

--- - --- - ----- ---

Page 7: Jilid 10 Bil.1

Penyingkiran Pb dari Sampel Air100 .

801__ 2 )~

<:: 60 . -a- 400 Ujco , -4- 500 UjCo<II

40__ 600 Uj

-'".. __ 800Uj<J..

~1000l./j~ 20 - __ 2000Uj

I

aa 2 3 4 5 6

Tingg i Turus (m)

7

Rajah 3. Kecekapan Turus TEKESAT pada pelbagai ketingg ian bagi

pen yingkiran Pb dari sampel air

Penyingkiran Pb dari sampel ALL1009080

C 70 ~~UIc: 60 ___ 400UjlitCo SO ---.- SOO l./jlit-" ~600l./j.. 40<J __800Uj.. 30~

_ _ 1000 l./j

20 __ 2000l./j

100

0.0 1.0 2.0 30 4.0 5.0 6.0

Tinggi Turus (m)

Rajah 4. Kecekapan Turus TEKESAT pada pel baga i ketingg ian bagi

penyin gki ran Pb dad sampel ALL

_.._.---------- . .--_.--

Page 8: Jilid 10 Bil.1

8

Oleh itu kadar kos yang menyatakan kos bagi setiap meter padu larutan sampel·terolah. boleh dikira dengan membahagi kos setiap turus TEKESAT denganjumlah isipadu larutan sampel terolah. Pengiraan tersebut dirumuskan sebagaiPersarnaan 4. .

H ialah isipadu lapisan turus 1EKESATRM522.8 ialah kos bagi setiap meter padu lapisan turus 1EKESATVI ialah jumlah isipadu sampellarutan terolah.

dengan :Kadar Kos = H{RM522.8)N, ........... ( Pers, 4 ) .

Contoh hasil pengiraan kadar kos bagi penyingkiran Pb dari sarnpel air yangmempunyai pelbagai kepekatan influen dan kadar alir ditunjukkan padaJadual 2. Hasil pengiraan kadar kos penyingkiran Pb dari sampel ALL puladimuatkan pada Jadual3 .

Hasil pengiraan tersebut mendapati kadar kos bergantung kepada kadar alir dankepekatan influen. Apabila kepekatan meningkat, ' maka kadar kos juga

.meningkat. Begitu juga kadar kos akan turut meningkat jika kadar alirmeningkat. Hal ini dapat dijelaskan bersandarkan kepada kenyataan bahawatempoh bulus berkadar songsang kepada kepekatan influen dan kadar alirsebagaimana Persamaan 2. Oleh itu, jika kadar alir atau kepekatan influenmeningkat, maka takat bulus akanmenurun. ln i jelas digambarkan pada Rajah1 dan Rajah 2. Pengurangantempoh bulus akan mengurangkan isipadu terolah(persarnaan 3). Oleh kerana kadar kos berkadar songsang terhadap isipadu

.bulus (Persamaan 4), pengurangan isipadu terolah yang diakibatkanpeningkatan kadar alir dan kepekatan influen, akan meningkatkan kadar koso

Jadual 2 : Kadar kos penyingkiran Pb dan sampel air pada pelbagaikepekatan antara 0.5 mgIL dan 10 IitgIL, dan kadar a1ir antara 0.2m3/mZ/jam dan 2.0 m3/m2/jam (200 Ujam dan 2000 Lljam)menggunakan Turus TEKESAT berukuran 3 m tinggi dan Imz luaskeratan rentas.

Cinflue.n Kadar kos pada pelbazai kadar alir(RMlm')(mgll) 200Uj 400Uj 500Uj 600Uj 800Uj l000Uj 2000Uj

0.5 0.34 0.32 0.31 0.30 0.29 0.27 0.22

0.7 0.50 0.49 0.49 0.49 0.48 0.48 0.46

1.0 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72

2.0 1.45 1.47 1.48 1.49 1.50 1.52 1.62

3 .0 2:19 2.23 2.25 2.27 2.31 2.35 2.58

4.0 2.93 2.99 3.02 3.05 3.12 3.19 3.58

5.0 3.67 3.76 3.80 3.85 3 .94 4.04 4.63

7.0 5.16 5.31 5.38 5.46 5.61 5.78 6.80

10.0 7.40 7.64 7.76 7.89 8.16 8.45 10.26

~--~--- ---- _.._-----------_.

-_._-~----_..------~

Page 9: Jilid 10 Bil.1

9

Jadual 3: Kadar kos penyingkiran Pb dari sampel ALL pada pelbagaikepekatan antara 0.5 mgIL dan 10 mgIL, dan kadar alir antara 0.2ml/m2/jam dan 2.0 ml/m2/jam (200 Ujam dan 2000 Ujam)menggunakan TunIS TEKESAT berukuran 3 m tinggi dan 1m2 luaskeratan rentas.

CQln""n Kadarkos pada pelbagai kadar a1ir (RMlm' )

(mgt!) 200 Uj 400Uj 500Uj 600Uj 800Uj IOOOUj 2000Uj

0.5 20.93 19.61 19.02 18.45 17.42 16.50 13.05 .

1.0 44.77 44.77 44.77 44 .77 44.77 44.77 44.77

2.0 90.70 91.88 .92.48 93.09 94. 33 95.61 102.57

3.0 136.86 139.51 140.87 142.25 145.11 148.09 165.01

4.0 183.21 187.52 189.76 192.04 196.79 201.78 231.05

5.0 229 .69 235.84 239.03 242.32 249 .17 256.42 300.05

6.0 276.29 284 .39 288.63 292.99 302.12 311.84 371.62

10.0 463 .49 480 .41 489.35 498.62 518 .26 539.51 678.66

Perbincangan tersebut dapat diperjelaskan lagi dengan gambaran plotan-plotankadar kos terhadap kepekatan pada pelbagai kadar alir sebagaimana Rajah 5dan Rajah 6. Plotan tersebut dengan jelas menunjukan peningkatan kadar kosdipengaruhi oleh kadar alir dan kepekatan influen. Hubungkait kadar kos dankepekatan influen boleh dinyatakan secara umum sebagai suaru persamaanlurus berikut:

y ialah kadar kosx ialah kekepatan influenk ialah kecerunan plotan kadar kos melawan kepekatan(unit k ialah RM/ml/(mlifL))

dengan :. y::. lex ...........( Pers. 5)

Kecerunan plotan tersebut (nilai k ) menunjukkan pertambahan kos apabilakadar alir meningkat. Nilai-nilainya dimuatkan di dalam Jadual4. Peningkatankecerunan bersama pertambahan kadar alir itu menunjukkan bahawa kadar kosbergantung kepada kadar alir.

----_..---

Page 10: Jilid 10 Bil.1

10

Penyingkiran Pb dan sampe l air

12.00 zooqY, ooo = o10.00 y 1(lOt) = 0 826Sx R'=0.~7 ' J

400Uj1 0R' = 0.9976

:::E 8.00 <I 500Uj

~600L/jIII 6.00 . X

0::G x 800Uj.. 4.00.."" 0 l 000L/j.. 2.00 ."'"

0.00... ' 2000L/j

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

Kepekatan Influen (m gfL)

_ _ _ oJ

Rajah 5 Perubahan kadar kos pada pelbaga i kepekatan intluen dan kadar

alir bagi peny ingk iran Pbdari sam pel air

0 ~uv 1.11 iI

0 400 L/ji

<I 500Uj I6OO L/j

Ix I

!

X SOOLi) i0 l 000 Uj !

t2OOO L/j I

+ 1I

12.0

+

10.0

Y""", = 63.75.R' = 09855

806.04.0

-.-..-- -.--- - --'-1Penyingkiran Pb dan sampel ALL I

!

2.0

Y,ooo ·52.517xR' = 0 9967

Y. 00 · 5O·749.R2= 0.9979

Y... = 49.102xR2= 0.9988

Y,,,, = 48.32>R' =0. 9992

1000900800700600500400300200100

o0.0

----_._-------~-;I

I

Kep ekatan Influe n (mg/~)

I

-' _ ..._- ----- - - ._- - - - -.--_ .- --- - -.--- ...._- ,_ _--:- i

Rajah 6 Perubahan kadar kos pada pelbagai kepeka tan influen dan

kadar a lir bagi penyingki ran Pb dari sampel ALL

- - -- --

---- ,-

Page 11: Jilid 10 Bil.1

1l

s vane: tme:e:mva m an uas era nrenq (Uj) Dalam sampel ALL Dalam sampel air

200 46.123 0.7375

400 47.564 0.7578

500 48.32 · 0.7684

600 49.102 0.7794

800 50.749 0.8022

1000 52.517 0.8265

2000 63.75 0.9758

Jadual4 : Perbandingan kecerunan (k, sebagai unit RMIm3/(mg/L) )plotan kadar kos lawan kepekatan pada pelbagai kadar alir bagipenyingkiran Ph dari sammpel-sampel air dan ALL menggunakanTuru TEKESAT .. 3 d I k ta tas 1 m2

NiJai-niJai k yang kecil menunjukkan bahawa perubahan kadar kos adalah keciJjuga. Daripada contoh pengiraan tersebut juga boleh disimpulkan bahawa kadarkos penyingkiran Pb dari sampel air adalah jauh lebih rendah berbanding kadarkos untuk penyingkiran Pb dalam sampel ALL. Contoh hasil pengiraan padaJadual 2 dengan jelas menunjukkan kadar kos penyingkiran Pb dari sampel airadalah antara RMO.34 dan RMlO.26, berbanding kadar kospenyingkiran Pbdari sampel Al.Lc iaitu antara RM21.00 dan RM680.00 sebagaimana yangditunjukkan pada Jadual 3.

CONTOH KAJIA.N KES TEMPATAN

Purata kadar . alir efluen dari tapak pelupusan sampan tempatan adalah13 mlthari . Jika kepekatan tertinggi diambil sebagai bahan kajian kes, iaitu 0.16mgll Pb dalam sampel ALL, dan efluen sasaran yang terbaik diambilkira, iaitu0.001 mg/L (Lokman dan Fadil, 1992 . maka kadar kos pengendalian turusTEKESAT yang tinggmya meter dan luas keratan rentas 1 m2 bolehdiperolehi . Dengan menggunakan kaedah pengiraan yang sarna sebagaimanaperbincangan sebelum ini, diperolehi bahawa kadar kos untuk penyingkiran Pbdari sampel ALL untuk kajian ini adalah RM8.43/m3

• Kos bulanan pula adalahRM3.136.8 .

Nilai-nilai kos bulanan tersebut boleh juga dibandingkan dengan kos bulananbagi penggunaan CAC yang turut dijadikan bahan kajian sebagai bandingan .Tempoh bulus bagi turns CACtelahdianggarkan bersandarkan pemalarFreundlich yang diperolehi daripada ujian kelompok terhadap sampelmenggunakan CAC (Metcalf and Eddy, 1991). Hargasetiap kilogram CACpula dianggarkan antara RM 1.05 dan RM4.50. Kejerapan (XIM) ,Pb puladianggarkan antara 20 % dan 50% daripada kejerapan yang diperolehi daripadaujian kelompok (Metcaalf dan Eddy. 1991). Jadual 5 adalah kos bulan bagipenyingkiran Pb menggtinakan turns CAC yang ukuran tinggi dan Iuas keratanrentasnya adalah sama sebagaimana turus TEKESAT. Kos-kos tersebut adalahadalah antara RM892 dan RM9,553.

Page 12: Jilid 10 Bil.1

12

Persoalan yang ingin ditimbul kan di sini ialah apakah anggapan 20% dan 50%untuk kejerapan itu tepat. Jika ia lebih rendah daripada anggapan tersebut,maka kos bulanan penggunaan CAC tentu jauh lebih tinggi. Begitu jugaanggaran kos setiap kilogram. .

Jadual S : Kos pengendalian bulanan bagi penyingkiran Pb dari sampelALL kajian kes tempatan menggunakan turus CAe yang tingginya3 meter dan luas keratan rentas semeter persegl.

HargaCAC Kos Bulanan Penyingkiran Pb (RM) dengan pelbagai %(XJM)

(RMlkg) 20%(XIM) 25%(XJM) 30%(XIM) 40%(XJM) 50%(XJM)

1.05 . 2,229 1,783 1,486 1,114 892

1.50 3,184 2,547 2,123 1,592 1.274

2.00 4,246 3,397 2,830 2,123 1,698

2.50 5,307 4,246 3,538 · 2,654 2,123

3.00 6,369 5,095 4,24U 3,184 2,547

3.50 7,430 5,944 4,953 3,715 2,972

4.00 8,491 6,793 5,661 4,246 3.397

4.50 9,553 7,642 6,369 4,776 3,821

KESIMPULAN

Penggunaan lEKESAT sebagai bahan penjerap seperti CAC sesuai dengankaedah turus yang mempunyai ukuran tinggi 3 meter dan luas keratan rentas 1m2 • Kadar kos untuk pengendalian turns TEKESAT adalah dipengaruhi olehkadar alir dan kepekatan influen. Kos penggunaan lEKESAT boleh dianggapsetanding kos penggunaan CAe.

RUJUKAN

.[1] The American Society for Testing and Materials - ASTM (1992).Standard Practice for Estimating the Operating Performance of GranularActivated Carbon for Removal of Solute Pollutants from Water.Philadelphia. (D 3922-89)

[2J APHA , AWWA and WPCF (1992), Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater, 18th Edition, Washington D.e.,American Public Health Assiciation

[3] Arulanantham, A.; Balasubrarnaniam, N. & Ramakrishna, T.V. (1989),"Coconut Shell Carbon for Treatment of Cadmium dan Lead ContainingWastewater", Metal Finish ing, November, pp51 - 55

Page 13: Jilid 10 Bil.1

13

[4] Asiah Husin & Wan Rusli Wan Sulaiman (1992), "Kajian Sifat-SifatPermukaan Karbon Teraktif Daripada Tempurung Kelapa Sawit,Tempurung Biji Getah dan Kulit Buah Getah", Simposium KebangsaanKimia Analisis, ITM Shah Alam, Sept.

[5] Bernardin, F. E. Ir. (1985), Experimental Design and Testing ofAdsorption and Adsorbates." DalamSlejko, F. L. . AdsorptionTechnology. New York: Marcel Dekker Inc.; 37-90.

[6} Bhargava, D. S. and Sheldarkar, S. B. (1993), "Use of Tamarind NutShell Activated Carbon (TNSAC) in Phosphate Adsorption Studies.",Water Resources, Vol. 27, No.2, pp 303 - 335

[7] Chan, KC., Goh, S. H. & Tan, W. I. (1980), "Activated carbon from oilpalm nut shell." Mal, I. Sci. ; 6: 131-137

[8} Eckenfelder, Ir. W. W. (1989). Induslrial Water Pollution Control.Second Edition. Singapore: McGraw-Hill

[9] Fadi! Othman, Normala Hashim & Nasly Moharnad Ali(1989), ."Penggunaan Bahan Ternpatan untuk Merawat Airsisa", SeminarKebangsaan Pengurusan Air dan Airsisa, K.Lumpur

[10] Fadi! Othman , Mohd Razman Salim dan Rahmalan (1994), "MOPAS forHeavy Metal Removal from Wastewater Samples.", Proc. 20th WEDCConference, Colombo . Sri Langka -

[II} Jamil .Ismail (1992), "Suatu kajian ke atas Penjerapan Logam-LogarnBerat oleh Bahan Lignoselulosik daripada Habuk Kayu dan Jerami Padi",Simposium Sumber Alam Kebangsaan Pertama, UKM Sabah, 23 .;26Julai

[12} Normah Mulop, Ramlan Abdul Aziz & Ku Halim Ku Hamid (1992),"Penggunaan Bahan Buangan Pertanian Bagi Menghasilkan KarbonTeraktif ", Simposium Sumber Alam Kebangsaan Pertama,UKM Sabah

[13] Okieirnen, F. E., Okundia, E. U. & Ogbeifun, D. E. (l99l}," Sorption ofCadmium and Lead Ions on Modified Groundnut (Arachis hypogea)Husks", J. Chern. Tech. Biotechnol., Vol. 51, 97 - 103

[14} Peavy, H.S. , Rowe, D. R. and Tchobanoglous, G. ( 1986),Environmental Engineering, Singapore, McGraw-Hill Inc.

[15] Slejko, Frank L. (1985, Adsorption Technology: A Step-by-StemApproach to Process Evaluation and Application, New York and Basel,Marcel Dekker, Inc.

[16] Weber, Walter J. (1985). "Adsorption Theory, concept, and Models",dalam Slejko, Frank L. (1985, Adsorption Technology: A Step-by-StemApproach to Process Evaluation and Application, New York and Basel,Marcel Dekker, Inc.