Air merupakan faktor kehidupan yang sangat penting bagi
keberlangsungan hidup banyak organisme. Semua makhluk hidup yang tinggal
di dalam air kebanyakan membutuhkan oksigen. Oksigen merupakan
parameter yang sangat penting dalam air. Sebagian besar makhluk hidup
dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik
tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan
merupakan makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian
invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri.
Namun pencemaran seperti pembuangan limbah organik dalam air belakangan ini telah menurunkan kadar oksigen dalam air sehingga kualitas air tempat makhluk hidup berada mengalami penurunan. Agar dapat ditinggali makhluk hidup, air harus memiliki spesifikasi yang menunjang kehidupan, salah satunya adalah kelarutan oksigen dalam air. Batas maksimum kelarutan oksigen dalam air tidak dapat dinaikkan tanpa mengubah tekanan, temperatur, ataupun faktor-faktor lainnya yang dapat mengganggu ekosistem air. Oleh karena itu, teknologi yang mampu menambah kadar oksigen dalam air pun dibutuhkan. Salah satu ilmu Teknik Kimia yang dapat diaplikasikan untuk hal ini adalah sistem aerator venturi.
Sistem aerator venturi menggunakan prinsip Bernoulli yang diterapkan pada venturi, yaitu ketika fluida mengalir dalam bagian pipa yang ketinggiannya hampir sama. Ketika fluida melewati bagian pipa yang penampangnya kecil, maka laju fluida bertambah (dari persamaan kontinuitas). Menurut prinsip Bernoulli, tekanan fluida di bagian pipa yang sempit lebih kecil jika laju aliran fluida lebih besar. Hal tersebut dikenal dengan julukan Efek Venturi yang menunjukkan secara kuantitatif bahwa jika laju aliran fluida tinggi, maka tekanan fluida menjadi kecil. Tekanan pada leher venturi yang rendah dari tekanan lingkungan ini menjadi kunci teknologi ini di mana udara atmosfir dapat masuk ke dalam venturi melalui lubang mikro yang difabrikasi pada leher venturi.
Penggunaan buluh venturi sebagai aerator banyak memiliki keuntungan. Buluh venturi tidak memerlukan pompa eksternal untuk beroperasi. Metode ini tidak menggunakan peralatan yang bergerak sehingga memperpanjang umur pemakaian dan mengurangi kemungkinan untuk rusak. Rangkaian tabung venturi biasanya terbuat dari plastik sehingga tahan terhadap sebagian besar bahan kimia (tidak korosif) serta transparan sehingga mudah untuk mengamati fenomena yang terjadi. Karena peralatannya cukup sederhana, biaya pembuatan pun menjadi murah dibanding dengan peralatan aerator lainnya. Tantangan dalam aplikasi sistem ini adalah teknik untuk menghasilkan gelembung mikro dan nano yang luas permukaannya besar. Luas permukaan gelembung yang besar memungkinkan transfer (difusi) massa ke dalam cairan secara efektif.
Sejauh ini, venturi sebagai aerator mampu meningkatkan kadar udara dalam air sampai 65% volume. Apabila teknologi ini dikembangkan dan mampu menjawab tantangan di atas, maka dunia perairan akan semakin berkembang dengan memasuki babak baru penggunaan teknologi aerator venturi.
Referensi:
Namun pencemaran seperti pembuangan limbah organik dalam air belakangan ini telah menurunkan kadar oksigen dalam air sehingga kualitas air tempat makhluk hidup berada mengalami penurunan. Agar dapat ditinggali makhluk hidup, air harus memiliki spesifikasi yang menunjang kehidupan, salah satunya adalah kelarutan oksigen dalam air. Batas maksimum kelarutan oksigen dalam air tidak dapat dinaikkan tanpa mengubah tekanan, temperatur, ataupun faktor-faktor lainnya yang dapat mengganggu ekosistem air. Oleh karena itu, teknologi yang mampu menambah kadar oksigen dalam air pun dibutuhkan. Salah satu ilmu Teknik Kimia yang dapat diaplikasikan untuk hal ini adalah sistem aerator venturi.
Sistem aerator venturi menggunakan prinsip Bernoulli yang diterapkan pada venturi, yaitu ketika fluida mengalir dalam bagian pipa yang ketinggiannya hampir sama. Ketika fluida melewati bagian pipa yang penampangnya kecil, maka laju fluida bertambah (dari persamaan kontinuitas). Menurut prinsip Bernoulli, tekanan fluida di bagian pipa yang sempit lebih kecil jika laju aliran fluida lebih besar. Hal tersebut dikenal dengan julukan Efek Venturi yang menunjukkan secara kuantitatif bahwa jika laju aliran fluida tinggi, maka tekanan fluida menjadi kecil. Tekanan pada leher venturi yang rendah dari tekanan lingkungan ini menjadi kunci teknologi ini di mana udara atmosfir dapat masuk ke dalam venturi melalui lubang mikro yang difabrikasi pada leher venturi.
Penggunaan buluh venturi sebagai aerator banyak memiliki keuntungan. Buluh venturi tidak memerlukan pompa eksternal untuk beroperasi. Metode ini tidak menggunakan peralatan yang bergerak sehingga memperpanjang umur pemakaian dan mengurangi kemungkinan untuk rusak. Rangkaian tabung venturi biasanya terbuat dari plastik sehingga tahan terhadap sebagian besar bahan kimia (tidak korosif) serta transparan sehingga mudah untuk mengamati fenomena yang terjadi. Karena peralatannya cukup sederhana, biaya pembuatan pun menjadi murah dibanding dengan peralatan aerator lainnya. Tantangan dalam aplikasi sistem ini adalah teknik untuk menghasilkan gelembung mikro dan nano yang luas permukaannya besar. Luas permukaan gelembung yang besar memungkinkan transfer (difusi) massa ke dalam cairan secara efektif.
Sejauh ini, venturi sebagai aerator mampu meningkatkan kadar udara dalam air sampai 65% volume. Apabila teknologi ini dikembangkan dan mampu menjawab tantangan di atas, maka dunia perairan akan semakin berkembang dengan memasuki babak baru penggunaan teknologi aerator venturi.
Referensi:
- Anthony dan Jaya, L. 2010. Aerator Venturi Superintensif . Proposal Penelitian, Program Studi Teknik Kimia, Institut Teknologi Bandung
- Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri Semarang, 19 April 2011
- Sebba, F. 1970. Aplikasi Gelembung Mikro. Chemical Engineering Department, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia
- http://majarimagazine.com/2011/07/teknologi-aerator-venturi-babak-baru-terobosan-dunia-perairan/
0 comments:
Posting Komentar