You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»ultrafiltrasi

ultrafiltrasi

TDS dalam air (Total Dissolved Solids)

TDS alias Total Dissolved solids . Arti dari TDS adalah “benda padat yang terlarut” yaitu semua mineral, garam, logam, serta kation-anion yang terlarut di air. Termasuk semua yang terlarut diluar molekul air murni (H2O). Secara umum, konsentrasi benda-benda padat terlarut merupakan jumlah antara kation dan anion didalam air. TDS terukur dalam satuan Parts per Million (ppm) atau perbandingan rasio berat ion terhadap air.

tds pada air sumurBenda-benda padat di dalam air tersebut berasal dari banyak sumber, organik seperti daun, lumpur, plankton, serta limbah industri dan kotoran. Sumber lainnya bisa berasal dan limbah rumah tangga, pestisida, dan banyak lainnya. Sedangkan, sumber anorganik berasal dari batuan dan udara yang mengandung kasium bikarbonat, nitrogen, besi fosfor, sulfur, dan mineral lain. Semua benda ini berentuk garam, yang merupakan kandungannya perpaduan antara logam dan non logam. Garam-garam ini biasanya terlarut di dalam air dalam bentuk ion, yang merupakan partikel yang memiliki kandungan positif dan negatif. Air juga mengangkut logam seperti timah dan tembaga saat perjalanannya di dalam pipa distribusi air minum.

Sesuai regulasi dari Enviromental Protection Agency (EPA) USA, menyarankan bahwa kadar maksimal kontaminan pada air minum adalah sebesar 500mg/liter (500 ppm). Kini banyak sumber-sumber air yang mendekati ambang batas ini. Saat angka penunjukan TDS mencapai 1000mg/L maka sangat dianjurkan untuk tidak dikonsumsi manusia. Dengan angka TDS yang tinggi maka perlu ditindaklanjuti, dan dilakukan pemeriksaan lebih lanjut. Umumnya, tingginya angka TDS disebabkan oleh kandungan potassium, khlorida, dan sodium yang terlarut di dalam air. Ion-ion ini memiliki efek jangka pendek (short-term effect), tapi ion-ion yang bersifat toxic (seperti timah arsenic, kadmium, nitrat dan banyak lainnya) banyak juga yang terlarut di dalam air.

Maka, ayo dari sekarang kita lebih perhatikan air minum kita. Karena sepertinya sederhana, namun air minum merupakan sesuatu yang paling sering kita konsumsi. Berarti, walaupun sedikit kandungan toxic yang terkandung di dalam air, namun berarti kita menabungnya dengan sangat cepat di tubuh kita.

Sesuai regulasi dari Enviromental Protection Agency (EPA) USA, menyarankan bahwa kadar maksimal kontaminan pada air minum adalah sebesar 500mg/liter (500 ppm). Kini banyak sumber-sumber air yang mendekati ambang batas ini. Saat angka penunjukan TDS mencapai 1000mg/L maka sangat dianjurkan untuk tidak dikonsumsi manusia. Sumber-sumer air yang memiliki level TDS yang tinggi sebaiknya diberi perhatian lebih untuk diperiksa lebih lanjut. Kebanyakan, tingginya level TDS disebabkan oleh adanya kandungan potassium, khlorida, dan sodium. Ion-ion ini memiliki efek jangka pendek (short-term effect), tapi ion-ion yang bersifat toxic (seperti timah arsenic, kadmium, nitrat dan banyak lainnya) banyak juga yang terlarut di dalam air. Ion-ion ini memiliki efek jangka pendek (short-term effect), tapi ion-ion yang bersifat toxic (seperti timah arsenic, kadmium, nitrat dan banyak lainnya) banyak juga yang terlarut di dalam air.

Pengujian TDS ( Total Dissolved solids )

Bahkan sistem purifikasi air minum terbaik yang terdapat dipasaran, tetap harus dimonitor dengan TDS meter untuk memastikan filter atau membran bekerja dengan baik, atau harus dilakukan penggantian terhadap kerjanya untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak diinginkan dan bakteri yang terlarut didalam air.

Berikut adalah beberapa alasan mengapa pentingnya untuk memeriksa level TDS air minum kita :

1) Rasa/Kesehatan
Air yang memiliki level TDS tinggi memiliki rasa yang kurang enak, terasa agak asin, pahit, atau metalik. Bisa juga berindikasi terdapatnya mineral-mineral yang bersifat toxic. Enviromental Protection Agency (EPA) USA, menyarankan bahwa kadar maksimal kontaminan pada air minum adalah sebesar 500mg/liter (500 ppm).

2) Kinerja Filter
Pengujian ini untuk memastikan sistem reverse osmosis atau sistem purifikasi air memiliki tingkat kemampuan pembuangan partikel-pertikel pengotor, dan diketahui kapan kita harus mengganti filter (atau membran) sistem purifikasi air minum kita.

3) Kesadahan (Hardness)
Tingginya level TDS bisa mengindikasikan kesadahan air, yang akan menyebabkan kerak .

4) Industri
Tingginya level TDS bisa berdampak pada kinerja beberapa peralatan, seperti boiler dan cooling tower, produksi makanan dan minuman, dan banyak lainnya.

5) Makanan dan Minuman
Untuk mendapatkan rasa secangkir kopi yang lebih nikmat, salah satunya adalah menjaga level TDS air yang digunakannya.

Diatas merupakan tabel sesuai dengan Enviromental Protection Agency (EPA) USA.

Air minum ideal adalah yang memiliki level TDS 0 – 50 ppm, dihasilkan dengan proses reverse osmosis, deionizationm microflitration, distillation, dan banyak lainnya. Air gunung (mountain spring) dan yang melalui proses filtrasi karbon berada di standar kedua. Rata-rata air tanah (air sumur) adalah 150 – 300 ppm, masih dalam batas aman, namun bukan yang terbaik terutama untuk para penderita penyakit ginjal.

Cara Menurunkan TDS pada air

 

Bagaimana cara kita menurunkan level TDS dari air minum kita?
Ada beberapa cara yang paling sering digunakan sebagai sistem filtrasi dan purifikasi air adalah sebagai berikut:

Karbon Filtrasi
Charcoal, bentuk dari karbon yang memiliki permukaan yang luas, menyerap dan mengikat banyak senyawa termasuk yang bersifat toxic. Air yang melewati charcoal aktif untuk menghilangkan kandungan kontaminan di dalam air.

Reverse Osmosis (RO)
Reverse Osmosis bekerja dengan memberikan tekanan pada air hingga memiliki tekanan untuk mampu menembus membran semi-permeable yang hanya mampu dilalui oleh molekul air tanpa kontaminan-kontaminan lain. RO merupakan metode paling berkembang untuk sistem purifikasi yang ada saat ini.

Distilasi
Distilasi menggunakan cara menguapkan air hingga menjadi uap basah. Uap air tersebut naikmenuju ruang pendinginan sehingga terkondensasi menjadi air kembali dan ditampung. Karena benda padat terlarut secara umum tidak menjadi uap, mereka tetap dalam kondisi air yang mendidih.

Deionization (DI)
Air dialiri melewati sela-sela elektroda positif dan elektroda negatif. Membran penseleksi ion akan membuat ion positif terlepas dari air menuju elektroda negatif, dan ion negatif menuju elektroda positif. Maka akan dihasilkan air de-ionized yang sangat murni. Namun, biasanya dilakukan treatment awal pada sebuah unit reverse osmosis untuk menghilangkan kontaminan non-ionik.

Sumber [aneka Sumber]

Air Bersih Jakarta Masih Dinantikan

Air bersih jakarta masih dinantikan oleh warganya, Air bersih kebutuhan pokok setiap orang. Proyek Instalasi Penjernihan Air (IPA) di Waduk Papanggo, Jakarta Utara yang menelan dana Rp100 juta, terbilang mubazir karena air yang dihasilkan belum memenuhi standar baku mutu layak minum.

Akibatnya, instalasi tersebut belum mampu memenuhi kebutuhan air minum di wilayah tersebut. Menurut pengelola Rojadi, alat IPA di lokasi ini memang dapat menjernihkan air, tetapi hasil penyulingan air belum dapat dikategorikan layak minum karena masih terasa payau.

Warga belum dapat menikmati hasilnya. Padahal, di wilayah ini warga sangat kesulitan air bersih karena air dari pipa Palyja kerap tidak mengalir, kata Rojadi, kemarin. Menurutnya, IPA tersebut telah mempunyai empat operator penjernihan air. Namun, agar air yang dihasilkan tersebut masuk kategori layak minum, diperlukan beberapa tambahan alat seharga Rp300 juta.

air bersih warga jakartaKepala BPLHD Jakut Iswardi Mudahan menyatakan, air di waduk tersebut mengandung kadar garam yang tinggi sehingga alat yang ada belum mampu menyuling garam tersebut. Namun menurutnya, air hasil IPA tersebut sudah jernih dan bebas dari pencemaran.

Memang belum dapat diminum tapi air tersebut bisa untuk keperluan seperti mandi dan cuci, katanya. Untuk memperoleh air yang layak minum, Iswardi berharap BPLHD DKI Jakarta turun tangan untuk membantu mempercepat pengadaan peralatan tambahan.

Yang bertanggung jawab untuk tambahan peralatan itu pusat, sehingga saya harap dewan kelurahan serta kelurahan secepatnya mengirimkan surat permohonan pengadaan peralatan keBPLHD DKI, paparnya.

Ditempat terpisah, Ketua LMK Papanggo, Iwan Darmawan didampingi Rosyadi, mengakui adanya kekurangan dalam menuntaskan program penyulingan air siap minum di danau Papanggo. “Bukan hanya biaya namun pikiran, waktu, tenaga banyak kami habiskan demi program tersebut. Sejauh ini memang air danau belum dapat dikonsumsi warga. Air bisa keluar, cukup bening namun bila beberapa lama didiamkan airnya kembali kotor,” katanya.
Iwan

Dia juga berharap Walikota Jakarta Utara melalui Kantor Lingkungan Hidup menuntaskan program IPA yang sempat mendapat bantuan alat dari Lembaga Afiliasi Penelitian Indonesia (LAPI) Institut Teknologi Bandung (ITB). “IPA belum juga dapat digunakan karena terkendala alat yang belum lengkap. Kami pun berharap program ini dapat dituntaskan,” imbuhnya.

Pengembangan teknologi pengolahan air sungai menjadi air bersih tengah dikembangan PD PAM Jaya. Kelak, pasokan air bersih bagi warga ibukota tidak lagi bergantung pada Waduk Jatiluhur maupun Tangerang saja, tetapi juga Kali Ciliwung.

Direktur Utama PD PAM Jaya, Sriwidayanto Kaderi, mengungkapkan saat ini pihaknya tengah melelang pembangunan teknologi pengolahan air sungai untuk menjadi air curah, atau air bersih. Teknologi pengolahan air dengan tekanan atau ultrafiltrasi ini akan dimulai di kali Ciliwung dan diharapkan bisa beroperasi pada akhir 2013 atau awal 2014 mendatang.

”Tigabelas sungai di Jakarta bisa dimanfaatkan, tapi kita mulai dari Ciliwung. Bila bagus, kita bisa lakukan di Banjir Kanal Timur (BKT), Kali Pesanggrahan, Mookervart, Kali Sekertaris, dan lainnya,” ujar Sriwidayanto dalam perayaan Hari Air Sedunia, di kantor PAM Jaya, Jalan Penjernihan, Tanahabang, Jakarta Pusat, Jumat (22/3).

Tahap awal, ultrafiltrasi akan bisa memproduksi air bersih sebanyak 300 liter/detik, namun bisa dikembangkan sampai 1000 liter/detik. Penambahan air ini diperlukan, mengingat untuk pasokan air dari dalam kota, Jakarta hanya bergantung pada Kali Krukut di Cilandak dan Taman Kota Jakarta Barat.

Dalam pengembangan teknologi ini, Sriwidayanto mengaku PD PAM Jaya tidak mengeluarkan uang sepeserpun. Pasalnya penyediaan alat ini bersifat investasi. ”Kalau swasta berminat, investasinya sekitar Rp150 miliar, akhir tahun ini mudah-mudahan bisa beroperasi, kalau meleset mungkin awal tahun 2014,” sambungnya seraya menjelaskan selain kali, kedepannya teknologi ini akan dikembangkan di situ, waduk, dan danau.

SUMBER AIR
Wakil Direktur Palyja, Herawati Prasetyo, mengatakan pada 2015, tidak bisa hanya dengan mengandalkan sumber air yang ada sekarang. Saat ini, Palyja mengolah air yang asli dari Jakarta hanya dari Taman Kota sebanyak 120 liter/detik, dan Cilandak sebesar 400 liter/detik. Kedua Instalasi Pengolahan Air (IPA) ini hanya lima persen dari total produksi air Palyja.

Teknologi ultrafiltrasi ini dipilih karena tidak membutuhkan dana investasi yang tidak terlalu besar. Sebab potensi sejumlah sungai di Jakarta untuk memasok bahan baku air sangat besar. Selain itu, sumber air tawar bisa lebih murah dibanding mengolah air laut.

Mengolah air tawar seperti dari Kali Ciliwung hanya menelan biaya produksi Rp1.500-2000/meter kubik. Sedangkan mengolah air laut menjadi air bersih sangat mahal, bisa mencapai Rp9000-10.000/kubik.

Sumber [AnekaSumber]

Ultrafiltrasi membran penyaring air sumur

Ultrafiltrasi merukapan metode penyaringan air, Penyaringan ultrafiltrasi pada umumnya menggunakan membran berukuran 0.001 mikron – 0.01 mikron. Dalam teknologi pemurnian air, membran ultrafiltrasi dengan Bobot Molekul (BM) membran 1000-20000 lazim untuk penghilangan pirogen, sedangkan BM membran 80000-100000 untuk penghilangan koloid. Pirogen dengan BM 10000-20000 terkadang dapat dipisahkan dengan membran 80000 karena adanya membran dinamis. Tekanan sistem ultrafiltrasi biasanya rendah 10-100 psi (70-700 kPa) maka dapat menggunakan pompa sentrifugal biasa. Membran UF sehubungan dengan pemurnian air dipergunakan untuk menghilangkan koloid (penyebab fouling), mikroba, pirogen, dan partikel modul higienis.

Membran filtrasi ultra memiliki pori-pori  1/100 mikron sehingga air kotor yang melalui membran ini akan dapat menjadi sangat jernih. Secara teori membran ini mampu menyaring bakteri juga, namun untuk lebih amannya tahap pengolahan berikutnya adalah menggunakan sinar ultra violet untuk membunuh kuman. Dengan metode seperti ini dapat dihasilkan air bersih yang siap dipergunakan sebagai air masak, mencuci, mandi dan lain sebagainya.

Proses Ultrafiltrasi adalah proses pemisahan dari material pengotor di dalam air dengan teknologi membrane secara mekanis. Ultrafiltrasi cara kerjaProses ini digunakan untuk memisahkan kontaminan berupa partikel dan bahan biologis, akan tetapi tidak bisa digunakan untuk memisahkan ion dan molekul yang berukuran mikro.

Membran ultrafiltrasi dibuat dengan mencetak membran selulosa asetat (SA) sebagai lembaran tipis. Membran selulosa asetat mempunyai sifat pemisahan namun sayangnya dapat dirusak oleh bakteri dan zat kimia serta rentan terhadap pH. Adapula membran dari polimer polisulfon, akrilik, polikarbonat, PVC, poliamida, poliviniliden fluorida, kopolimer AN-VC, poliasetal, poliakrilat, kompleks polielektrolit, dan PVA ikat silang. Selain itu, membran dapat dibuat dari keramik, aluminium oksida, zirkonium oksida, dsb.

Berdasarkan  air sumur yang digunakan sebagai air baku untuk umpan Ultra Filtrasi, didapatkan bahwa meskipun kondisi air bening, akan tetapi ditemukan kadar Nitrogen (dalam Amonium), Phosporous (dalam bentuk Phosphate) dan Iron dalam jumlah yang signifikan.

Ditemukannya Amonium dan Phosphate di air sumur merupakan pertanda bahwa tingkat polusi dari air cukup tinggi. Amonium dan Phosphate biasanya berasal dari lokasi pertanian ataupun dari buangan limbah industry, yang seharusnya diserap dan dinetralkan oleh tumbuhan untuk nutrisi pertumbuhannya, sehingga, sebelum air intrusi ke dalam tanah, ammonium dan phosphate ini sudah tidak lagi ditemukan.

Elemen Nitrogen dan Phosporous merupakan Nutrients atau disebut juga sebagai Biostimultant untuk pertumbuhan biologis. Elemen ini, harus dieliminasikan terlebih dahulu untuk menjaga agar tidak terjadi perkembang biakan bakteri di dalam membrane UF. Dengan tingginya aktivitas bakteri di dalam membrane UF, maka akan mengakibatkan terbentuknya lapisan film biologis (Lapisan Lumut) yang membuat membrane UF menjadi buntu dan tidak bisa bekerja sesuai dengan performanya.

Proses desinfektasi yang selama ini dilakukan, tidak akan cukup untuk mengendalikan aktivitas bakteri yang ada di dalam membrane UltraFiltrasi dikarenakan oleh:

  1. Amonium, akan bisa terdegradasi oleh Sodium Hypo Chloride menjadi gas Nitrogen (N2) pada saat dosis yang diberikan adalah Tujuh (7) kali lipat dari kandungan Amonium di dalam air.
  2. Phosporous yang awalnya di level 2 ppm, hanya bisa dihilangkan dengan menggunakan proses koagulasi.

Amonium dan Phosporous yang ada di air baku, merupakan senyawa koloid yang tidak bisa dideteksi, karena larut sempurna dan tidak mengakibatkan kekeruhan di dalam air. Pada filtrasi menggunakan Ultra Filtrasi, sebagian dari senyawa ini akan tertinggal di permukaan luar membrane dan membuat tumbuhnya aktifitas bakteri di permukaan membrane.

Sebelum melakukan Penyaringan dengan membran Ultrafiltrasi biasanya melewati beberapa tahap:

  1. System Pre-Treatment untuk menetralisir dan menghilangkan Nitrogen (Amonium), Phosporous dan Iron sebelum diolah di unit Ultra Filtrasi.
  2. Menggantikan sebagian Membrane Ultra Filtrasi yang sudah ada.
  3. Berdasarkan system capability yang ada, menambah lagi UF untuk menurunkan flux menjadi ½ kondisi saat ini.

Sumber : [AnekaSumber]

Cara Kerja Membran Ultrafiltrasi dan RO

Membran filtrasi banyak jenisnya, diantaranya Membran Ultrafiltrasi dan Reverse Osmosis. Kinerja membrane dapat dilihat dari dua parameter yaitu aliran melalui membran (fluks) dan selektifitas. Fluks merupakan perbandingan antara volume dengan luas dan waktu. Untuk proses filtrasi dengan membrane yang menggunakan beda tekan sebagai driving force, fluk merupakan fungsi dari beda tekan dan konstanta permeabilitas yang dapat dinyatakan dengan persamaan:

membran filtrasi

Konstanta permeabilitas merupakan konstanta yang menyatakan kemampuan membran untuk melewatkan aqua dm. Sejalan dengan waktu, permeabilitas membran akan berkurang. Hal ini disebabkan oleh pembentukan fouling. Fouling merupakan proses dimana zat terlarut atau partikel terdeposisi pada permukaan membrane atau pada pori membran sehingga terjadi penurunan kinerja membrane. Foaling dapat disebabakan oleh zat koloid, biologis, organik, dan mineral. Untuk meningkatkan kembali kinerja membran, membrane dapat dibersihkan dengan secara hidrolik (back wash dengan aqua dm), kimiawi, mekanik dan juga dengan menggunakan listrik.

Selektifitas membran ditentukan oleh dua parameter yaitu faktor rejeksi (R) dan faktor pemisahan (α). Persen rejeksi adalah persen dari konsentrasi yang terpisahkan dari umpan (feedwater) oleh membrane. Secara matematis persen rejeksi dinyatakan oleh persamaan:

membran ultrafiltrasi dan reverse osmosis

Cf = konsentrasi zat terlarut dalam umpan

Cp= konsentrasi zat terlarut dalam permeat

R bernilai 100% (retensi total dari zat terlarut) yang berarti ideal semipermeabel

membran dan 0% yang berati pelarut dan zat terlarut bebas melewati membran.

Membran Ultrafiltrasi
Membrane ultrafiltrasi adalah proses pemisahan yang menahan komponen dengan berat molekul tinggi (protein, makro molekul, polisakarida) sedangkan melewatkan komponen berberat molekul rendah. Proses pemisahan dalam modul ultrafiltrasi terjadi secara cross flow dimana umpan mengalir secara tangensial sepanjang permukaan membrane. Membran ultrafiltrasi dapat digolongkan berpori, namun strukturnya lebih asimetris dibandingkan membrane mikrofiltrasi. Membran ultrafiltrasi memiliki ukuran pori lapisan teratas 20 – 1000 A, ketebalan 0,1 – 1,0 μm, dan bekerja pada tekanan 1 – 10 bar. Proses ultrafiltrasi biasanya digunakan untuk memisahkan partikel dengan ukuran berkisar antara 0,05 μm – 1 nm. Membran ultrafiltrasi dapat menghasilkan fluks yang sangat tinggi, namun pada umumnya membrane ini hanya digunakan untuk menghasilkan fluks antara 50-200 galon per hari dengan tekanan operasi sekitar 50 psig.

Membrane ultrafiltrasi dapat berbentuk plate and frame, spiral-wound, dan tubular. Setiap konfigurasi memiliki aplikasinya masing-masing. Untuk air dengan kemurnian tinggi, spiralwound. lebih umum untuk digunakan. Konfigurasi dipilih berdasarkan jenis dan konsentrasi dari material berkoloid atau emulsi. Untuk semua konfigurasi, desain sistem yang optimum harus memperhatikan laju alir, hilang tekan, konsumsi energi, fouling, dan juga harga membrane itu sendiri.

Kebanyakan membrane ultrafiltrasi komersial terbuat dari polimer yaitu :

Polysulfone / poly(ether)sulfone / sulfonated polysulfone

Poly(vinylidene fluoride)
Polyacrilonitril

Cellulosics

Aliphatic polyamides

Polyetheretherketone
Selain dari polimer, membrane ultrafiltrai juga dapat terbuat dari bahan anorganik seperti keramik, Al2O3, dan zirconia.

Membrane Reverse Osmosis
Membran reverse osmosis adalah membrane yang paling rapat dalam proses pemisahan cair-cair. Pada prinsipnya air adalah satu-satunya material yang dapat melewati membrane sehingga membrane ini merejeksi partikel berberat molekul tinggi dan rendah. Osmosis merupakan proses dimana pelarut pindah dari larutan berkonsentrasi rendah menuju larutan berkonsentrasi tinggi. Untuk mendapatkan proses reverse osmosis (RO), diperlukan adanya peningkatan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Perbandingan antara proses osmosis dan reverse osmosis dapat dilhat dari gambar berikut: Membrane RO memiliki pori-pori dengan ukuran kurang dari 0,02 μm dengan ketebalan 150μm. Membrane ini dioperasikan pada tekanan 15-150 atm. membrane RO biasa digunakan dalam permunian air dari kandungan garam maupun pengolahan limbah industry tekstil.

Faktor yang Mempengaruhi Proses Pemisahan
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kinerja membran adalah sebagai berikut:

Laju Umpan
Laju permeat meningkat dengan semakin tingginya laju alir umpan. Selain itu, laju alir yang besar juga akan mencegah terjadinya fouling pada membran. Namun energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan umpan akan semakin besar.

Tekanan Operasi
Laju permeat secara langsung sebanding dengan tekanan operasi yang digunakan terhadap permukaan membrane. Semakin tinggi tekanan operasi, maka permeat juga akan semakin tinggi.

Temperatur operasi
Laju permeat akan meningkat seiring dengan peningkatan temperatur. Namun temperatur bukanlah variabel yang dikontrol. Hal ini perlu diketahui untuk dapat mencegah terjadinya penurunan fluks yang dihasilkan karena penurunan temperatur operasi.

Sumber [akademik.che.itb.ac.id]

Ultrafiltrasi pengolahan minuman isotonik

Ultrafiltrasi untuk pengolahan minuman isotonik, Ultrafiltrasi (UF) adalah suatu proses filtrasi dengan menggunakan membrane yang dapat menyaring larutan yang memiliki besar molekul 1000 dalton. Filter UF pada umumnya  digunakan pada larutan yang mengandung makromolekul, koloid, garam, gula, dan lain sebagainya. UF diterapkan pada laboratorium dan industri pada skala besar. Membrane UF dapat digambarkan sebagai saringan berskala dimensi molecular. Biasanya polymeric dan asymmetric membrane, dirancang untuk produktifitas tinggi. Ukuran pori-pori dari membrane tersebut antara 0.05 μ m hingga 1 nm. Unit Ultrafiltrasi adalah suatu sistem ultrafiltrasi yang terutama diigunakan untuk menghilangkan bakteri dan virus.ultrafiltrasi minuman isotonik

Teknologi membran ultrafiltrasi merupakan salah satu teknologi untuk pengolahan air dan limbah.Teknologi  penyaringan air dengan membran ultrafiltrasi ini dapat mengontrol mikroorganisme pathogen kecil seperti virus dengan sangat efektif dan mengurangi kekeruhan air. Penyaringan UF bekerja berdasarkan ukuran partikel. Hal yang menjadi tantangan terberat dalam teknologi membran adalah terbentuknya fouling membran. Fouling ini menyebabkan penurunan fluks dan efektivitas membrane.

Keunggulan dari sistem UF ini adalah pori-pori yang memiliki nilai absolut dibandingkan dengan filter biasa. Filter UF memiliki ukuran sangat kecil dibandingkan dengan bakteri sehingga lebih steril dari filterisasi biasa

Membran ultrafiltrasi juga dapat digunakan dalam proses pengolahan minuman isotonik air kelapa. Dalam pengolahan ini dapat digunakan teknologi membrane UF, yaitu Ultrafiltration Package Plant. Prinsip dari teknologi ultrafiltrasi yang diterapkan dalam pemrosesan air kelapa ini adalah sebagai proses sterilisasi dingin. Hal ini dilakukan karena sifat air kelapa yang sangat sensitive terhadap panas, sehingga teknologi pengawetan yang biasa dilakukan seperti pasteurisasi tidak efektif karena akan membuat cita rasa air kelapa berubah.
Sebelum memulai proses, membran ultrafiltrasi perlu dibersihkan dari kotoran yang mungkin menempel. Air kelapa yang sudah dibuka tempurungnya segera dimasukkan ke dalam membran dengan sebelumnya ditambahkan gula, asam askorbat dan mineral tambahan. Setelah melewati membrane UF, air kelapa bisa langsung dikemas ke dalam botol kaca yang sebelumnya telah disterilisasi. Proses ini sangat sederhana dimana filtrasi dan pemurnian dilakukan tanpa bantuan bahan kimia sehingga dapat menekan biaya.
Membran ultrafiltrasi mampu menahan berbagai bahan pengotor dan mikroorganisme dengan ukuran yang lebih besar dengan ukuran pori membran. Hasil ini ditunjukkan dengan peningkatan kejernihan air kelapa. Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh tim peneliti dari BB-Pascapanen memperlihatkan bahwa air kelapa yang diproses dengan membran ultrafiltrasi (ukuran pori 0,5-2 nm) memperlihatkan bahwa kandungan kalium dan natrium masih sangat tinggi dan total mikroba > 22 (Sinartani, 2006).
Selain kedua aplikasi tersebut, film tipis Nata de Coco juga dapat digunakan sebagai membran UF. Pembuatan film nata de coco diawali dengan mencampurkan air kelapa dan gula, kemudian ditambah starter setelah melalui pendinginan pada suhu kamar. Setelah difermentasi selam 7 hari akan terbentuk gel pada permukaan media cairnya, yaitu pellicle. Pada proses pemurnian dilakukan pencucian dengan air dan perendaman dalam NaOH 2% untuk menghilangkan komponen-komponen non-selulosa dan sisa bakteri. Film nata de coco yang dihasilkan memiliki berat jenis yang tinggi dan derajat penggembungannya rendah. Hal ini menunjukkan bahwa membran UF mempunyai struktur yang rapat, sehingga proses difusi air ke dalam film nata de coco lebih sulit.
Kinerja membran filtrasi dapat diketahui dengan cara melakukan uji kompaksi. Uji ini bertujuan untuk memperoleh harga fluks air yang konstan pada tekanan operasional. Hasil uji menunjukkan bahwa terjadi penurunan fluks sampai menit keduapuluh, dan selanjutnya nilai fluks relative konstan. Penrunan fluks air terjadi karena adanya deformasi mekanik pada matriks membran ultrafiltrasi akibat tekanan yang diberikan. Pada proses deformasi terjadi pemadatan pori film sehingga nilai fluks turun. Studi kompaksi paling banyak dipakai untuk membran reverse osmosis (RO) karena tekanannya tinggi .

Sumber [anekasumber]

Pages:« Prev1234