Perpustakaan Digital ITB

Air tanah gambut memiliki derajat keasaman tinggi dan polutan organik alami yang menyebabkan tingginya parameter Chemical Oxygen Demand (COD), Warna, dan Total Suspended Solid (TSS). Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimisasi desain konfigurasi dan variabel operasi Instalasi Pengolahan Air (IPA) fixed-bed skala laboratorium guna memurnikan air gambut sesuai standar baku mutu Peraturan Pemerintah (PP) No. 22 Tahun 2021. Sistem dirancang menggunakan metode resirkulasi batch yang mengkombinasikan membran Ultrafiltrasi (UF) dan adsorben nano biochar pada spons Luffa aegyptiaca. Desain superstruktur jaringan pemurnian dievaluasi secara matematis menggunakan kerangka kerja Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) dengan fungsi objektif berupa minimisasi penggunaan dosis filter, tekanan pompa, dan waktu proses. Optimisasi statik menghasilkan konfigurasi tata letak paling efisien berupa satu kolom tunggal yang terdiri atas 1 dosis adsorben nano biochar dan 1 dosis filter membran UF, beroperasi pada debit batas atas 30,00 mL/min dengan kebutuhan tekanan hidrolik sebesar 0,45 atm. Validasi model komputasi dinamik transien diselesaikan menggunakan metode integrasi numerik Euler yang dieksekusi selama 166,7 menit atau setara dengan 5 siklus resirkulasi. Hasil simulasi menunjukkan efisiensi penyisihan yang sangat tinggi pada parameter COD yang mencapai 99,07% (0,82 mg/L) dan TSS sebesar 99,34% (0,53 mg/L), di mana keduanya sukses memenuhi standar baku mutu air kelas 1. Akan tetapi, parameter Warna mengalami anomali kinetika dan hanya tereduksi menjadi 18,98 Pt-Co. Meskipun gagal memenuhi target kelas 1 (15,0 Pt-Co), nilai capaian tersebut telah berada di bawah batas target kelas 2. Hal ini disebabkan oleh perbedaan evaluasi transien antara program tahap dinamik dan statik. Akan tetapi hal ini masih dapat ditoleransi secara fisis mengingat pengecualian sifat alami air gambut yang secara intrinsik berwarna kecokelatan meskipun kandungan polutan organiknya telah direduksi secara masif.