PENGARUH MEDIA FILTER DAN LAMA KONTAK
TERHADAP KESADAHAN AIR
DARI GUNUNG KAPUR CIAMPEA
ANGGRESIA ADYLASTRI MANALU
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
∗Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul berjudul Pengaruh Media Filter dan Lama Kontak terhadap Nilai Kesadahan Air Gunung Kapur Ciampea adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, April 2013
Anggresia Adylastri Manalu
NRP C24080023
∗ Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
ABSTRAK
ANGGRESIA ADYLASTRI MANALU. C24080023. Pengaruh Media Filter dan Lama Kontak terhadap Nilai Kesadahan Air Gunung Kapur Ciampea. Dibimbing oleh SIGID HARYADI.
Masyarakat sekitar gunung kapur Ciampea memenuhi kebutuhan air sehari-hari melalui mata air yang tersedia ataupun sumur tanah yang ada. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan cara pengolahan sederhana dalam menurunkan kesadahan air agar layak minum. Air sampel dari mata air dan sumur warga diambil untuk diidentifikasi kesadahan total, pH, dan suhu yang kemudian diolah menggunakan media dan lama kontak yang berbeda untuk memenuhi baku mutu air minum. Adanya perlakuan penggunaan media dan lama kontak media dengan air yang tepat dapat menurunkan kesadahan air. Berdasarkan penelitian didapatkan media kombinasi (zeolit dan karbon aktif dengan perbandingan 1:1) dengan lama kontak 30 menit merupakan hasil terbaik dalam menurunkan kesadahan yaitu sebesar 83,6% atau 41,1 mg/L dari kesadahan sebelum dilakukan perlakuan.
Kata kunci : Kesadahan, Zeolit, Karbon Aktif, Gunung Kapur Ciampea.
ABSTRACT
ANGGRESIA ADYLASTRI MANALU. C24080023. The influence of Filter Media and Old Contacts against Water Hardness Value Ciampea Limestone Mountain. Supervised by SIGID HARYADI.
Local people in Ciampea limestone mountain meet the daily needs of water from the available springs or well water. The objective of this is to determine a simple processing for lowering the water hardness to be worthy of drinking. Water samples from springs and wells of the citizens were taken to identified for the total hardness, pH, and temperature of then processed by different set of media and lenght contact in order treatment to meet the quality standard of drinking water. The treatment of media and lenght contact media with water can reduce the hardness of water. Based on research that the combination media (1:1 carbon zeolites and active) with lenght contact 30 minutes is the best results in reducing hardness of 83,6% or 41,1 mg/l of hardness before the treatment.
PENGARUH MEDIA FILTER DAN LAMA KONTAK
TERHADAP NILAI KESADAHAN AIR
GUNUNG KAPUR CIAMPEA
ANGGRESIA ADYLASTRI MANALU
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Pengaruh Media Filter dan Lama Kontak terhadap Nilai Kesadahan Air Gunung Kapur Ciampea
Nama : Anggresia Adylastri Manalu
NRP : C24080023
Disetujui oleh
Dr. Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2012 sampai Desember 2012 adalah kesadahan, dengan judul Pengaruh Media Filter dan Lama Kontak terhadap Kesadahan Air Gunung Kapur Ciampea.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc selaku dosen pembimbing, Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc selaku dosen penguji, Dr. Ir. Yunizar Ernawati, MS selaku perwakilan komisi pendidikan dan Ir. Agustinus M Samosir, M.Phil selaku ketua komisi pendidikan atas saran serta arahannya. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Ir. Wahyu Purwakusuma, M.Sc. dari dosen Departemen Ilmu Tanah, Bapak Mahpudin dari Kehutanan yang telah membantu selama pembuatan alat dan media yang digunakan pada penelitian ini. Pak Hery, pak RT dan kepala desa Ciampea yang telah memberi izin dan membantu di lapangan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Papa (Mantak Manalu, SH), Mama (Ganda Sariyanti Nababan), Adik (Anggrevita dan Nathanael), teman-teman MSP angkatan 45 (terkhusus Nidya, Rina A. R, Hardi, Yuli, Lela, Dony, Putu, Dea, Lodi, Nitra, Christian, Robbin dan Ria), Exas Daniel Lumban Gaol, Maju Pangaribuan, KPS’45, Gunawan, Herlina, serta tim pengajar SMK PGRI 3 dan SMA Kornita (Bolas, GPC, dan Ruth) atas doa, dukungan, kasih sayang dan motivasi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. .
Bogor, April 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 2
Perumusan Masalah 2
Tujuan 2
Hipotesis 3
METODE PENELITIAN 3
Waktu dan Lokasi Penelitian 3
Alat dan Bahan 3
Metode Kerja 3
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Analisis Deskriptif 7
Efisiensi (E) 12
Analisis Nilai Ekonomis Unit Pelunakan 13
Pengolahan yang telah dilakukan di Desa Ciampea 14
KESIMPULAN DAN SARAN 15
Kesimpulan 15
Saran 15
DAFTAR PUSTAKA 15
LAMPIRAN 16
DAFTAR TABEL
1 Kombinasi perlakuan ketebalan dan lama kontak karbon aktif 4 2 Profil sarana penyediaan air bersih RT II/ RW I Desa Ciampea tahun 2012 7 3 Kesadahan total, suhu dan pH air sampel pretest jenis kelamin. 7
DAFTAR GAMBAR
1 Skema perumusan masalah sumber daya air sadah 2
2 Susunan alat filter 5
3 Nilai kesadahan setelah disaring dengan media dan lama kontak yang berbeda 8 4 Nilai pH air sampel setelah disaring dengan media dan lama kontak berbeda 10 5 Nilai suhu air sampel setelah disaring dengan media dan lama kontak berbeda 11 6 Efektifitas media dalam menurunkan kesadahan pada lama kontak yang
berbeda 12
DAFTAR LAMPIRAN
1 Penelitian-penelitian sebelumnya yang menggunakan karbon aktif, zeolit dan
kombinasi sebagai media penurun kesadahan 17
2 Nilai suhu, pH, kesadahan total air sampel sebelum disaring 17 3 Klasifikasi perairan menurut tingkat kesadahan 17 4 Nilai suhu, pH, kesadahan total air sampel setelah disaring dengan
masing-masing media pada lama waktu kontak yang berbeda 18 5 Tabel Sidik Ragam (TSR) dan Uji-Beda Nyata Terkecil (BNT) data nilai pH
air perlakuan 19
6 Tabel Sidik Ragam (TSR) dan Uji-Beda Nyata Terkecil (BNT) data nilai
kesadahan total air perlakuan 20
7 Gambar desain alat dan media yang digunakan untuk menurunkan kesadahan
total 21 8 Gambar mata air, saluran air, dan penampungan di MCK Desa Gunung Kapur
Ciampea 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan utama bagi kehidupan manusia, jika kebutuhan tersebut belum terpenuhi baik secara kuantitas maupun kualitas akan menimbulkan dampak terhadap kehidupan sosial dan ekonomi masyarakat. Adanya persyaratan meliputi persyaratan fisik, kimia dan biologi merupakan suatu kesatuan, sehingga apabila salah satu parameter tidak memenuhi syarat, maka air tersebut tidak layak untuk digunakan.
Salah satu parameter kimia yang termasuk persyaratan kualitas air adalah jumlah kandungan Ca2+ dan Mg2+ dalam air yang keberadaanya biasa disebut kesadahan. Kesadahan pada air biasanya ditemukan pada daerah-daerah yang mempunyai lapisan batu gamping, yang umumnya kualitas air di daerah tersebut cukup baik kecuali kandungan unsur mineral atau senyawa tertentu seperti Ca2+ dan Mg2+ yang tinggi (Siahaan 2000).
Kesadahan dalam air jika ditinjau secara ekonomis dan teknis penggunaannya yang berlebihan, mengakibatkan konsumsi sabun lebih banyak, menimbulkan endapan pada pipa, sedangkan pada sektor budi daya ikan air tawar dengan adanya kandungan kesadahan dalam air cukup menguntungkan. Air sadah dapat memenuhi kebutuhan terhadap mineral-mineral terlarut dalam perairan, selain itu perairan yang tergolong sadah dapat menetralisir kandungan logam berat dan senyawa-senyawa toksik lainnya seperti amoniak yang berbahaya.
Umumnya kualitas mata air sekitar gunung kapur memiliki angka kesadahan di atas baku mutu. Berdasarkan penelitian, rata-rata air kapur mengandung angka kesadahan CaCO3 lebih besar dari 512,7 mg/L. Pada penelitian pendahuluan yang
dilakukan, nilai kesadahan pada gunung kapur Ciampea sebesar 364,36 mg/L, nilai ini masih dibawah baku mutu yang ditetapkan oleh PERMENKES Indonesia no 492/MENKES/PER/ IV/2010 sebesar 500 mg/L, namun air ini masuk dalam kategori sangat sadah menurut Sawyer dan Mc Carty (1967) in Boyd (1982). Nilai kesadahan yang memenuhi baku mutu ini belum cukup dianggap layak oleh masyarakat sekitar, dikarenakan adanya perbedaan rasa air dibandingkan air minum yang seharusnya.
Untuk mengurangi kesadahan pada air dapat digunakan suatu cara pengolahannya yaitu pelunakan air dengan metode pertukaran ion ataupun filtrasi (penyaringan). Dalam pelaksanaan penelitian ini media yang digunakan adalah zeolit dan karbon aktif. Zeolit dipilih karena proses pertukaran ion berlangsung cepat (10-20 menit), efisiensi tinggi, tidak menghasilkan endapan, dapat dioperasikan berulang-ulang, dan harga relatif murah, sedangkan karbon aktif dipilih karena mampu menyerap zat organik maupun anorganik, dapat berlaku sebagai penukar kation, dan sebagai katalis untuk berbagai reaksi.
2
ketebalan 60, 70 dan 80 cm, presentasi penurunan terbesar pada ketebalan 80 cm (86%); Rastiana et al. (2009) dengan perlakuan media kombinasi (1:1) pada ketebalan 60, 70 dan 80 cm, presentasi penurunan pada ketebalan 80 cm (92,3%); dan Arifin et al. (2010) menggunakan media karbon aktif pada ketebalan 0 cm dengan lama kontak 10, 20, 30, dan 40 menit, presentasi penurunan terbesar pada lama kontak 40 menit (91%) (Lampiran 1). Berdasarkan penelitian-penelitian tersebut maka dilakukan modifikasi perlakuan media dengan kombinasi lama kontak air yaitu 0, 15, dan 30 menit dengan harapan dapat menurunkan kesadahan air secara maksimal.
Perumusan Masalah
Masyarakat sekitar gunung kapur Ciampea memenuhi kebutuhan air sehari-hari melalui mata air yang tersedia ataupun sumur tanah yang ada. Permasalahan yang dihadapi oleh masyarakat sekitar adalah air yang digunakan memiliki tingkat kesadahan yang cukup tinggi. Pada penelitian pendahuluan yang dilakukan, nilai kesadahan air gunung kapur Ciampea diperoleh masih di bawah baku mutu air minum yang ditetapkan hanya sebesar 364,36 mg/L. Kesadahan yang memenuhi baku mutu PERMENKES Indonesia no. 492/MENKES/PER/ IV/2010 ini belum cukup dianggap layak oleh masyarakat sekitar, diduga karena adanya perbedaan rasa air yang sangat sadah dibandingkan air layak minum yang seharusnya.
Media filtrasi yang digunakan pada penelitian ini adalah karbon aktif dan zeolit pada ketebalan 80 cm dengan lama kontak media 0, 15 dan 30 menit, proses yang terjadi adalah pertukaran ion-ion pada media zeolit ataupun penyaringan pada karbon aktif yang diduga dapat menurunkan kesadahan air sampai sekitar 90% atau mencapai kesadahan kurang dari 75 mg/L.
Air sampel dari mata air dan sumur warga diambil untuk diidentifikasi kesadahan total, pH, dan suhu yang kemudian diolah menggunakan media dan lama kontak yang berbeda untuk memenuhi baku mutu air minum. Berikut skema perumusan masalah sumber daya air sadah.
Gambar 1. Skema perumusan masalah air sadah di Gunung Kapur Ciampea
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan cara pengolahan sederhana dalam menurunkan kesadahan air agar layak minum.
Air sampel dari mata air
Air sampel dari sumur warga Identifikasi kesadahan total, pH, dan suhu Proses pelunakan menggunakan media dan lama
kontak media yang berbeda
3
Hipotesis
Untuk mengetahui pengaruh tingkat penurunan kesadahan dari air kapur Ciampea dengan perlakuan media dan lama kontak media dianalisis menggunakan Anova Satu Arah, sedangkan adanya perbedaan antar perlakuan dapat diuji dengan uji lanjut berupa uji BNT. Hipotesis yang digunakan adalah:
H0: μ1 = μ2 = … = μkÆ perlakuan tidak berpengaruh
H1:μ1 ≠μ2≠ … ≠μkÆ perlakuan berpengaruh nyata
Kriteria penerimaan hipotesis adalah H0 ditolak apabila nilai fhitung > fkritis
pada selang kepercayaan 99%. Ini berarti bahwa perlakuan berupa media dan lama kontak media memberikan pengaruh nyata terhadap perubahan nilai kesadahan.
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai dengan Desember 2012 yang meliputi persiapan, pelaksanaan, analisis laboratorium dan analisis data.
Lokasi pengambilan air sampel yaitu mata air gunung kapur Ciampea dan sumur warga, sedangkan penyiapan alat, pelaksanaan penelitian, serta analisis air berupa kesadahan total, suhu, dan pH dilakukan di laboratorium Limnologi MSP FPIK IPB.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipa PVC 1 buah (tinggi 125 cm, diameter 3 inchi), stop kran (3/4 inchi) 3 buah, lem PVC, Dop bawah dan noksel 1 buah, keran air (3/4 inchi) 1 buah, ember, kertas saring biasa, botol sampel, serta alat-alat analisis kesadahan.
Untuk bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah karbon ukuran granular dengan (θ = 0,2-5 mm) dan zeolit (θ = 0,3-0,5 cm) masing-masing sebanyak 3 kg, HCl (0,2 N), KOH (5%), air sadah dari gunung kapur Ciampea, aquades, serta bahan-bahan analisis kesadahan total.
Metode Kerja
Pada penelitian yang dilakukan oleh Hermana (2001), zeolit sebagai media filter dengan ukuran kristal sedang dan aktifasi pengasaman pada ketebalan 75 cm menurunkan sebesar 60,09%. Mifbakhuddin (2010), menggunakan karbon aktif sebagai media filter, memperoleh presentase tertinggi penurunan kesadahan air pada ketebalan 80 cm (86%). Untuk kombinasi pada ketebalan 80 cm dengan perbandingan 1:1, dalam penelitian Rastiana et al. (2009), penurunan kesadahan sebesar 92,3%. Menurut Sularso (1998), bahwa semakin tebal media yang digunakan akan semakin baik hasil yang didapat.
4
kontak media dengan air, akan mendapatkan hasil yang maksimal. Penelitian di atas dijadikan sebagai acuan dalam pendugaan sementara.
Hasil penelitian-penelitian sebelumnya menggunakan media karbon, zeolit yang diaktifkan terlebih dahulu, menunjukan bahwa ketebalan yang mampu menurunkan kesadahan dengan baik adalah ketebalan 80 cm. Pada penelitian ini dilakukan perbandingan media dengan ketebalan yang sama yaitu 80 cm dan dikombinasikan dengan lama kontak media (Tabel 1).
Tahap Persiapan
Tahap persiapan terdiri dari dua bagian, yaitu menganalisis kondisi air sampel dan persiapan alat dan bahan. Analisis terhadap air sampel meliputi parameter kesadahan total, suhu, dan pH. Nilai tersebut akan dirata-ratakan, sehingga didapatkan nilai yang mewakili kondisi setiap parameter yang dianalisis. Dari hasil analisis didapatkan nilai kesadahan total, suhu, dan pH air sampel sebagai nilai awal yang akan dibandingkan dengan air hasil perlakuan. Pada tahap ini dilakukan juga perbandingan hasil antara air sampel dari mata air dengan sumur warga untuk semua parameter.
Media yang telah diaktifkan siap untuk digunakan sebagai filter air sadah tersebut. Kemudian dikelompokan berdasarkan media filter dan lama kontak media dengan air, berikut kombinasi perlakuan yang diberikan, seperti tercantum pada Tabel 1.
Tabel 1. Kombinasi perlakuan media filter dan lama kontak
No Kolom Perlakuan Keterangan
1 I A1B1 Zeolit-lama kontak 0 menit
2 II A1B2 Zeolit-lama kontak 15 menit
3 III A1B3 Zeolit-lama kontak 30 menit
4 IV A2B1 Karbon aktif-lama kontak 0 menit
5 V A2B2 Karbon aktif-lama kontak 15 menit
6 VI A2B3 Karbon aktif-lama kontak 30 menit
7 VII A3B1 Kombinasi-lama kontak 0 menit
8 VIII A3B2 Kombinasi-lama kontak 15 menit
9 IX A3B3 Kombinasi-lama kontak 30 menit
Keterangan:
A1: zeolit, A2: karbon aktif, A3: filter kombinasi (Karbon Aktif dan Zeolit dengan perbandingan 1:1), B1: lama kontak 0 menit, B2: lama kontak 15 menit, B3: lama kontak 30 menit.
Tahap Pelaksanaan
5
Gambar 2. Susunan alat filter
Air sampel sebanyak 1 liter dialirkan ke kolom pelunakan air yang telah diisi dengan media filter. Air sadah masuk melalui saluran masuk air yang mengalami penyerapan pada kolom penyaringan, selanjutnya air keluar melalui saluran pengeluaran. Air tersebut kemudian disaring kembali menggunakan kertas saring. Setelah disaring air dimasukkan ke dalam botol sampel untuk dianalisis nilai kesadahan total, suhu, dan pH. Pada saat pengisian air ke dalam kolom filter, keran penguras dibuka untuk mendapatkan tekanan udara ke dalam sistem pelunakan sehingga air dapat mengalir keluar melalui saluran pengeluaran.
Untuk mendapatkan hasil yang akurat, analisis dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali, selanjutnya hasil analisis yang didapatkan dari air hasil perlakuan dibandingkan dengan sebelum perlakuan. Kemudian diolah terjadi kenaikan, penurunan, tetap atau hal-hal lain yang terjadi dalam penelitian terhadap nilai kesadahan total, suhu, dan pH air sampel, untuk analisis kesadahan dapat dilihat pada Lampiran 4.
Analisis Data
Analisis Deskriptif
Sumber penyediaan air bersih di Desa Gunung Kapur Cibodas Ciampea menurut data yang diperoleh berdasarkan observasi di lapangan.
Efisiensi (E)
Untuk menghitung efisiensi (E) alat kombinasi perlakuan yang diberikan terhadap perubahan nilai kesadahan total, maka digunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
A = tabung filter
B = wadah penampung effluent
1 = keran saluran masuk dan pengatur debit 2 = keran penguras
3 = saluran pengeluaran
Jumlah media yang digunakan tinggi = 80 cm (± 3 kg media) Volume = 3646,44 cm3
media
6
keterangan:
E = efisiensi kombinasi pelunakan (%)
No = nilai kesadahan total air sampel sebelum perlakuan Nt = nilai kesadahan total air sampel setelah perlakuan
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap berfaktor 3x3 dengan 3 kali ulangan. Penelitian ini terdiri dari dua faktor, yaitu media sebagai faktor I dan lama kontak media dengan air sebagai faktor II. Faktor I dan faktor II masing-masing terdiri dari tiga taraf (Steel dan Torrie 1991). Model persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:
Yijk = µ + αi + j + (α )ijk + εij
keterangan:
Yijk = nilai pengamatan pada ulangan ke-k yang memperoleh kombinasi
perlakuan taraf ke-i dari faktor media dan taraf ke-j dari faktor lama kontak media
µ = nilai tengah umum
αi = pengaruh utama dari faktor media taraf ke-i
j = pengaruh utama dari faktor lama kontak media taraf ke-j
(α )ij = pengaruh interaksi dari faktor media ke-i dan faktor lama kontak media
ke-j
εij = pengaruh galat dari satuan percobaan ke-j kombinasi perlakuan uji
Selanjutnya data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Anova (Analisis of Variance), sedangkan untuk mengetahui perbandingan dari masing-masing perlakuan terhadap nilai pengamatan yang diteliti, digunakan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Uji BNT merupakan prosedur pengujian perbedaan diantara rata-rata perlakuan yang paling sederhana dan paling umum digunakan. Untuk menggunakan uji BNT, atribut yang diperlukan adalah nilai kuadrat tengah galat (KTG), taraf nyata, derajat bebas (db) galat, dan tabel t-student, dengan rumus:
keterangan:
t ( ) = nilai dari Tabel t ( α = 1%)
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Deskriptif
Sumber penyediaan air bersih menurut data yang diperoleh dari profil RW II tahun 2012 terdiri dari air sumur galian, dan mata air kapur. Jumlah sarana penyediaan air bersih tertera pada Tabel 2.
Tabel 2. Profil sarana penyediaan air bersih RT II/ RW I Desa Ciampea tahun 2012
No Jenis Sarana Air Bersih Jumlah % Kegunaan
1 Sumur Galian 3 65 Untuk minum
2 Mata Air Gunung kapur 4 100 MCK (mandi cuci kaki)
Tabel 2 menunjukan bahwa jumlah sarana air bersih yang ada di RT II/RW I Desa Ciampea tahun 2012 yaitu mayoritas masyarakat (sebanyak 60 kk) menggunakan mata air gunung kapur Ciampea (100%) untuk keperluan MCK (mandi, cuci pakaian, dan lain-lain; kecuali minum), sedangkan sarana penyedia air bersih berupa sumur galian hanya 65% digunakan untuk keperluan air minum sisanya membeli dari daerah sekitar desa. Untuk sarana penyediaan air bersih berupa PDAM tidak masuk di daerah RT II/ RW I Desa Ciampea.
Hasil pengukuran yang dilakukan terhadap 6 air sampel pretest yang diambil dari air sumur galian, tempat-tempat MCK maupun mata air gunung kapur dapat dilihat hasilnya pada Tabel 3 berikut.
Tabel 3. Kesadahan total, suhu, dan pH air sampel pretest
No Sampel Kesadahan total
(mg/L)
Suhu (oC)
pH Kategori air kapur *)
Keterangan **)
1 Mata air 364,36 26 8 Sangat sadah Memenuhi
2 MCK 1 228,23 26 7,5 Sadah Memenuhi
3 MCK 2 148,15 26 7,5 Menengah Memenuhi
4 Sumur warga 1 120,12 26 7 Menengah Memenuhi
5 Sumur warga 2 168,17 27 7 Sadah Memenuhi
6 Sumur warga 3 140,14 27 6,5 Menengah Memenuhi keterangan:
*) klasifikasi perairan menurut tingkat kesadahan total menurut Sawyer dan Mc Carty (1967) in Boyd (1982)
**) PERMENKES Indonesia no 492/MENKES/PER/IV/2010
8
364,36 mg/L, air ini masuk dalam kategori sangat sadah. Untuk sumur warga 2 memiliki nilai kesadahan total yang lebih tinggi dibanding sumur warga lainnya yaitu sebesar 168,17 mg/L yang masuk dalam kategori sadah. Tingginya nilai kesadahan sumur warga 2 ini diduga karena keberadaan sumur dekat dengan gunung kapur, sehingga masih dapat dipengaruhi sifat-sifat sadah. Nilai pada MCK 1 lebih tinggi dibandingkan MCK 2 disebabkan letak MCK 2 yang lebih jauh dari gunung kapur sehingga memiliki waktu pengendapan kesadahan cukup lama dibanding MCK 1. Hal ini sesuai dengan pernyataan Effendi (2003) bahwa perairan dengan nilai kesadahan tinggi umumnya perairan yang berada di daerah yang mempunyai lapisan gamping atau wilayah batuan berkapur.
Berdasarkan PERMENKES Indonesia no.492/MENKES/PER/IV/2010 bahwa 6 sampel ini masih memenuhi baku mutu yaitu dibawah 500 mg/L. Meskipun demikian, air ini dianggap tidak layak digunakan oleh warga karena air tersebut termasuk kategori air sangat sadah yang jika digunakan dalam jangka panjang akan menganggu kesehatan masyarakat setempat.
Untuk suhu pada masing-masing air sampel tidak berbeda berkisar diantara 26-27oC, nilai ini masih berada dalam kisaran baku mutu PERMENKES Indonesia no.492/MENKES/PER/IV/2012. Untuk pH dari masing-masing air sampel, nilai tertinggi pada mata air gunung kapur Ciampea sebesar 8. Nilai pH dapat memengaruhi keberadaan toksisitas logam, jika pH rendah akan terjadi peningkatan pada toksisitas logam (Novotny dan Olem 1994), selain itu pH secara tidak langsung dapat memengaruhi keberadaan kesadahan karena nilai pH memengaruhi nilai alkalinitas total (Effendi 2003). Nilai pH pada masing-masing air sampel masih memenuhi baku mutu yang ditetapkan pemerintah yaitu sebesar 6,5-8,5.
Kesadahan Total Hasil Perlakuan
Kesadahan merupakan salah satu parameter tentang kualitas air bersih, karena kesadahan total menunjukan ukuran pencemaran air oleh mineral-mineral terlarut seperti Ca2+dan Mg2+. Menurut WHO, kesadahan adalah ukuran kapasitas air untuk bereaksi dengan sabun, air sadah memerlukan banyak sabun dalam menghasilkan busa. Nilai kesadahan total air sampel setelah disaring dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
9
Gambar 3 menunjukan nilai penurunan kesadahan total air setelah disaring pada masing-masing media. Untuk media kombinasi penurunan terbesar pada lama kontak 30 menit menjadi 41,1 mg/L, media karbon aktif penurunan terbesar terjadi pada lama kontak 30 menit menjadi 44,8 mg/L dari nilai kesadahan air sebelum disaring sebesar 254 mg/L. Jika dilihat pada lama kontak 0 dan 15 menit nilai kesadahan pada media kombinasi lebih tinggi dibandingkan pada media karbon aktif, sedangkan pada lama kontak 30 menit nilai kesadahan media kombinasi lebih rendah dibandingkan media karbon aktif. Hal ini diduga bahwa media kombinasi memerlukan waktu kontak yang lebih lama dibandingkan media karbon aktif dalam menurunkan nilai kesadahan secara maksimum.
Hasil penyaringan air sampel menggunakan media karbon aktif dan kombinasi masuk dalam kategori menengah-lunak (Sawyer dan Mc Carty 1967 in
Boyd 1982). Penurunan yang terjadi sesuai dengan penelitian Arfin et al. (2010) bahwa lama kontak memengaruhi penurunan nilai kesadahan, semakin lama kontak media dengan air maka nilai kesadahan semakin menurun. Besar nilai penurunan kesadahan tidak berbeda jauh dengan nilai-nilai penurunan pada penelitian-penelitian sebelumnya.
Untuk media zeolit terjadi peningkatan nilai kesadahan total terutama pada lama kontak 15 menit yang mencapai 586,7 mg/L dari kesadahan sebelum disaring, hasil akhir air saringan dengan media ini masuk ke dalam kategori air sangat sadah dan tidak memenuhi nilai baku mutu yang ada. Jika dilihat nilai kesadahan pada media zeolit dengan lama kontak 0 menit dan 30 menit lebih kecil dibandingkan 15 menit, diduga pada lama kontak 0 menit air tersebut belum mengalami kontak dengan media yang mengandung pengotor lebih lama dibandingkan dengan lama kontak 15 dan 30 menit. Untuk lama kontak 30 menit diduga air tersebut masih dipengaruhi pengotor pada media yang digunakan, namun tidak sebanyak pada lama kontak 15 menit.
Nilai kesadahan total pada media zeolit yang meningkat dapat disebabkan media zeolit yang digunakan adalah zeolit alam yang umumnya terdapat dalam bentuk campuran dengan senyawa atau unsur pengotor dalam jumlah tertentu yang dapat memengaruhi sifat dan kualitas dari zeolit (Wiradinata dan Astiana 1989). Pengotor tersebut berupa Ca, Mg, Fe yang juga dapat menyebabkan peningkatan kesadahan (Lestari 2010). Rusaknya struktur kristal akibat penggunaan HCl, juga dapat menurunkan fungsi zeolit yang akan menganggu tukar ion-ion kesadahan (Lestari 2010). Selain itu, nilai KTK (Kapasitas Tukar Kation) minimun pada baku mutu menurut SNI 13-7168-2006 sebesar 100 cmol(+) kg-1, sedangkan nilai KTK
zeolit yang tinggi berkisar 80-200 cmol(+) kg-1. Pada penelitian ini, nilai KTK dari
zeolit yang digunakan dibawah baku mutu zeolit sebesar 74,38 me/100 gr atau 74,38
cmol(+) kg-1, rendahnya nilai KTK ini dapat berpengaruh pada usaha penyerapan
(absorpsi) pada air. Nilai KTK yang rendah (< 80 me/100 gr), nilai mesh media yang
digunakan lebih kasar, serta kandungan zeolit < 50% dapat menjadi indikasi zeolit palsu (Al-Jabri 2008).
10
tidak mencapai target penurunan kesadahan yaitu kurang dari 75 mg/L. Penggunaan media karbon aktif ini juga mengubah sifat fisik air yaitu berwarna hitam pekat akibat abu dari sisa pembakaran karbon aktif.
Karbon aktif maupun zeolit dapat menurunkan kesadahan. Zeolit memiliki sifat sebagai ion exchange, dengan mengalirkan air sampel pada filter zeolit akan melepaskan natrium dan akan diganti dengan Ca dan Mg (Rastiana 2009). Karbon aktif mempunyai kemampuan menyerap ion Ca2+ dan Mg2+ yang menyebabkan kesadahan pada air (Rastiana 2009). Kecepatan reaksi dan kesempurnaan pelepasan media tergantung pada pH, suhu, konsentrasi awal, dan struktur molekul. Penyerapan terbesar adalah pada pH rendah, pada umumnya kapasitas penyerapan karbon aktif maupun zeolit akan meningkat dengan turunnya pH dan suhu air.
Hasil analisis statistik uji-F menunjukan bahwa perbedaan media filter, lama kontak media dengan air, serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap nilai kesadahan total air. Untuk mengetahui pengaruh interaksi tiap perlakuan dilakukan uji statistik lanjutan yaitu uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Hasil uji BNT menunjukan bahwa pada perlakuan karbon aktif dan zeolit dengan lama kontak 0 menit (A2B1 dan A3B1) berpengaruh nyata terhadap perubahan kesadahan (Lampiran 6). Adanya penolakan H0 dan H1 diterima, ini berarti adanya
pengaruh media filter dan lama waktu kontak media dengan air yang digunakan untuk penurunan kesadahan.
Berdasarkan parameter yang diukur, yakni nilai penurunan kesadahan, suhu, dan pH, media penyaring yang terbaik adalah media kombinasi dengan lama kontak 30 menit. Hal ini disebabkan pada perlakuan tersebut merupakan nilai penurunan kesadahan yang tertinggi dan tidak mengubah nilai suhu dan pH air sampel. Jika dilihat dari nilai efisiensi waktu dan ekonomi, karbon aktif dengan lama kontak 15 menit tidak berbeda nyata dengan kombinasi pada lama kontak 30 menit, media ini juga telah memenuhi target penurunan kesadahan dengan nilai sadah kurang dari 75 mg/L yaitu sebesar 59,8 mg/L dan telah mengubah rasa sadah pada air. Berdasarkan SNI 01-3553-1996 air minum kemasan, nilai kesadahan karbon aktif masih memenuhi yaitu dibawah 150 mg/L.
Derajat Keasaman (pH) Air Hasil Perlakuan
Nilai pH dapat memengaruhi keberadaan kesadahan. Menurut Sri Sumestri dan Alaerts (2007), pH yang tinggi dapat menyebabkan ion-ion kesadahan menjadi mengendap sebagai Mg(OH)2 dan CaCO3, yang biasanya pada pH
11
Gambar 4. Nilai pH air sampel setelah disaring dengan media dan lama kontak yang berbeda
Gambar 4 merupakan nilai pH air setelah disaring, pada media karbon aktif dengan lama kontak 0 menit mengalami peningkatan menjadi 7,5 sedangkan nilai pH pada media zeolit dengan lama kontak 0 menit menurun menjadi 5,5 dari pH awal sebesar 6,5. Nilai pH pada media kombinasi cenderung konstan yaitu sebesar 6,5 dari pengukuran 0 menit sampai dengan 30 menit.
Nilai pH air sampel yang berubah ini dapat dipengaruhi oleh bahan pengaktif media, pada zeolit aktifasi menggunakan asam (HCl) sedangkan karbon aktif menggunakan basa (KOH) yang belum tercuci bersih pada pembilasan menggunakan aquades. Larutan HCl yang berikatan dengan media zeolit membentuk kesetimbangan menjadi H2Z, jika digunakan pada penyaringan air
sadah (MgH2CO3) mengakibatkan terjadinya pertukaran ion yang melepaskan
kation H+, sehingga lingkungan bersifat asam. Pada karbon aktif yang diaktifkan dengan KOH juga mengalami penukaran ion yang mengakibatkan pelepasan anion OH-, sehingga lingkungan bersifat basa. Nilai pH pada sampel air yang disaring pada masing-masing media perlakuan masih dalam kisaran air layak minum PERMENKES Indonesia yaitu 6,5-8,5. Menurut Waluyo (2009), pH yang lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 8,5 menyebabkan rasa tidak enak pada air dan beberapa bahan kimia berubah menjadi racun yang dapat mengganggu kesehatan.
Hasil analisis statistik uji-F menunjukan bahwa perbedaan media filter, lama kontak media dengan air, serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap nilai pH air. Untuk mengetahui pengaruh interaksi tiap perlakuan dilakukan uji statistik lanjutan yaitu Uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Hasil uji BNT menunjukan bahwa pada perlakuan zeolit dengan lama kontak 30 menit dan karbon aktif dengan lama kontak 0 menit (A1B3 dan A2B1) berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan nilai pH air (Lampiran 5).
Suhu Air
12
Gambar 5. Nilai suhu air sampel setelah disaring dengan media dan lama kontak yang berbeda
Gambar 5 menunjukan nilai suhu air terbesar setelah disaring pada media zeolit dengan lama kontak 0 dan 30 menit sebesar 27oC, sedangkan nilai suhu pada media karbon aktif dan kombinasi tidak mengubah suhu awal yaitu 26oC. Rata-rata nilai suhu air setelah disaring berkisar antara 26-27oC, tidak terjadi perbedaan yang besar dari suhu sebelum penyaringan.
Efisiensi (E)
Efisiensi merupakan perbandingan terbalik dari nilai kesadahan total. Semakin besar nilai kesadahan total yang setelah disaring, maka nilai efisiensi media tersebut akan rendah, dapat dilihat pada Gambar 6.
Hasil efisiensi media yang berbeda terhadap perubahan nilai kesadahan total, dari kesadahan total awal yaitu 254 mg/L CaCO3 didapatkan bahwa nilai
efisiensi tertinggi pada media kombinasi dengan lama kontak 30 menit yaitu 83,6%, sedangkan nilai efisiensi terendah pada media saring zeolit dengan lama kontak 15 dan 30 menit sebesar 0%. Hasil yang didapat sesuai dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan Sularso dan Arifin (2010) bahwa hasil yang lebih baik pada tingkat ketebalan yang lebih besar dan lama kontak media yang lebih lama. Untuk hasil efisiensi pada masing-masing media dengan lama kontak yang berbeda dapat dilihat pada Lampiran 4.
13
Selain faktor media dengan pengaktifan yang berbeda dan lama kontak media, faktor lain yang memengaruhi efektifitas pelunakan adalah unit pelunakan air yang digunakan. Unit pelunakan pada penelitian ini cukup sederhana, namun telah memenuhi syarat suatu unit pelunakan layak operasi, yang terdiri dari inlet
air sadah, kolom filter (zeolit ataupun karbon aktif), pengatur kecepatan air/debit, dan outlet air setelah disaring (Powell 1954 in Hermana 2001).
Analisis nilai ekonomis unit pelunakan air
Usaha menganalisis nilai ekonomis suatu unit pelunakan air merupakan hal penting dalam meningkatkan efektifitas suatu pelunakan air. Beberapa hal yang dapat memengaruhi kualitas dan efisiensi proses pelunakan air adalah pemilihan jenis dan volume filter yang digunakan, dimensi kolom pelunakan air dan jumlah unit pelunakan yang dioperasikan (Hermana 2001). Walaupun hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukan media kombinasi dengan lama kontak 30 menit merupakan hasil penurunan terbaik sebesar 83,6%, tetapi media karbon aktif sudah cukup memenuhi target penurunan kesadahan kurang dari 75 mg/L, yakni 60 mg/L atau setara dengan 76,1% dari kesadahan awal. Selain itu, pada lama kontak antara 15 dan 30 menit tidak berbeda nyata, sehingga lama kontak kontak 15 menit sudah cukup untuk menurunkan kesadahan air.
Analisis ekonomis terhadap unit pelunakan air yang dioperasikan dalam penelitian ini diuraikan sebagai berikut.
1. Perlakuan yang digunakan adalah perlakuan karbon aktif dengan lama kontak 15-30 menit.
2. Jumlah unit pelunakan air yang dioperasikan dalam penelitian ini sebanyak satu unit. Adapun kapasitas operasional sebagai berikut:
a. Volume air sadah yang dapat dilunakan dalam satu kali proses sebanyak 5 liter.
b. Lamanya waktu dalam satu kali proses pelunakan air antara 15 sampai 30 menit.
c. Karbon aktif dapat digunakan untuk pelunakan kesadahan selama 60 jam (Purwakusuma 2007) atau setara dengan 120-240 kali proses pelunakan, sampai kesadahan meningkat yang ditandai dengan adanya perubahan rasa.
14
yang lebih ekonomis seperti larutan NaCl dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi harga satu unit pelunakan.
Umumnya selama proses berlangsung, kemampuan reaksi media semakin lama akan berkurang dan akhirnya akan jenuh. Lama regenerasi media dipengaruhi oleh kualitas air baku dan jumlah air yang disaring (Said 2007). Biaya untuk satu unit alat pelunakan pada penelitian ini dengan media karbon aktif adalah Rp 508.000,00, selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10.
Untuk mengoptimalkan proses dan unit pelunakan air yang dilakukan secara ekonomis dan aplikatif, dapat dilakukan langkah-langkah antisipatif sebagai berikut:
1. Menambah jumlah karbon aktif menjadi 6 kg (untuk 2 kali pelunakan air sadah), sehingga pada saat karbon aktif pelunakan pertama diregenerasikan, proses pelunakan tidak terputus.
2. Perlu diperhatikan bahwa sampai tahap tertentu beberapa jenis karbon aktif dapat direaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang media disarankan untuk sekali pakai (Said 2007).
Pengolahan yang telah dilakukan di Desa Ciampea
Pengolahan yang telah ada di Desa Ciampea untuk mengatasi kesadahan air adalah pembuatan bak-bak penampungan air yang dialirkan melalui pipa. Bak-bak tersebut berada pada 3 lokasi yang berbeda di sekitar rumah warga dengan ukuran 130 cm x 40 cm x 50 cm. Air yang ditampung umumnya digunakan untuk keperluan MCK, karena masyarakat menganggap air yang telah ditampung tersebut belum cukup dianggap layak untuk dikonsumsi sebagai air layak minum. Kondisi bak yang digunakan untuk menampung air tersebut dalam keadaan tidak bersih.
Bak-bak penampung tersebut seharusnya diperhatikan kebersihannya, untuk menghindari bakteri ataupun kuman penyakit, selain itu perlu adanya pembuatan bak filter air sebelum masuk ke dalam bak penampungan air (biofiltrasi). Bak tersebut sebaiknya dilengkapi dengan tanaman air seperti kapu-kapu (Pistia stratiotes) dan enceng gondok (Eichhornia crassipes) yang dapat menyerap berbagai zat terlarut dan tersuspensi (Rahmaningsih 2006). Luas penutupan yang disarankan yaitu 25% dari luas bak penampungan untuk mengurangi nilai kesadahan sebelum dialirkan menuju bak penampungan. Hal yang perlu diperhatikan jika menggunakan tumbuhan air dalam proses filtrasi ini adalah pemanenan dari biomassa tumbuhan air secara periodik agar tidak menutupi seluruh permukaan air.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
15
tepat dapat menurunkan kesadahan air. Berdasarkan penelitian didapatkan bahwa media kombinasi dengan lama kontak 30 menit memberikan hasil terbaik yaitu menurunkan kesadahan sampai 83,6% atau mencapai kesadahan 41,1 mg/L. Walaupun demikian, media karbon aktif saja dengan lama kontak 15 menit sudah dapat menurunkan kesadahan air dari sekitar 300 mg/L menjadi air lunak yang berkesadahan kurang dari 75 mg/L.
Saran
Unit pelunakan air sadah ini tergolong sederhana, mudah dan cukup ekonomis dalam pengoperasiannya, tetapi memerlukan kajian yang lebih dalam, terhadap faktor-faktor pembatas, seperti nilai kesadahan air tertinggi yang dapat dilunakkan, serta kandungan Fe dalam air hasil penyaringan. Selain itu, masa regenerasi dari kedua media (karbon aktif dan zeolit) dalam mengabsoprsi kesadahan perlu diperhatikan untuk mengoptimalkan proses pelunakan air sadah.
DAFTAR PUSTAKA
Al-Jabri M. 2008. Kajian Metode Penetapan Kapasitas Tukar Kation Zeolit sebagai Pembenah Tanah untuk Lahan Pertanian Terdegradasi. Bogor (ID): Badan Litbang Pertanian. Jurnal Standarisasi. 10(2): 56-69
Arifin MZ, Astuti Rahayu, Nurullita Ulfa. 2010. Pengaruh Lama Kontak Karbon Aktif Sebagai Media Filter Terhadap Presentase Penurunan Kesadahan CaCO3 Air Sumur [Internet]. Semarang (ID): Universitas Muhammadiyah
http://jurnal.unimus.ac.id/index.php/jkmi/article/view/139
Boyd CE dan Lichtkoopler F. 1982. Water Quality Management for Pond Fish Culture [Internet]. New York (ID): Elsevier Scientific Publishing Cc. [diunduh 2013 April 02]. Tersedia pada http://www.ag.auburn.edu/ fish/documents/International_Pubs/R&D%20Series/22%20-%20Water%20 Quality%20Mngt%20in%20Pond%20Fish%20Culture.pdf
Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Hermana. 2001. Pelunakan Air Sadah Melalui Penyaringan Zeolit [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
Lestari DY. 2010. Kajian Modifikasi dan Karakteristik Zeolit Alam dari Berbagai Negara [Internet]. [diunduh 2012 November 14]. Tersedia pada http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Dewi%20Yuanita%20Lest ari,%20S.Si.,%20M.Sc./kajian%20modifikasi%20zeolit.pdf
16
[Menkes] Menteri Kesehatan Indonesia. 2010. Keputusan Menteri Kesehatan Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Jakarta.
Mifbakhuddin. 2010. Pengaruh Ketebalan Karbon Aktif sebagai Media Filter terhadap Penurunan Kesadahan Air Sumur Artetis [Internet]. Semarang (ID): Universitas Muhammadiyah Semarang. [diunduh 2012 April 24]. Tersedia pada http://www.scribd.com/doc/101808830/15-49-1-PB
Mubarak WI, Chayatin Nurul. 2009. Ilmu Kesehatan Masyarakat Teori dan Aplikasi. Jakarta (ID): Salemba Medika
Novotny V, Olem H. 1994. Water Quality: Prevention, Identification, and Management of Diffuse Pollution. New York (US): Van Nostrand-Reinhold Pub. p. 1054
Rahmaningsih HD. 2006. Kajian Penggunaan Enceng Gondok (Eichhornia crassipes) pada Penggunaan Senyawa Nitrogen Effluent Pengolahan Limbah Cari PT. Capsugel Indonesia [Skripsi]. Bogor (ID): IPB
Rastiana, Astuti, dan Kurniawan. 2009. Keefektifan Ketebalan Kombinasi Zeolit dengan Arang Aktif dalam Menurunkan Kadar Kesadahan Air Sumur Di Karang tengah Weru Kabupaten Sukoharjo [Internet]. Semarang (ID): Universitas Muhammadiyah Semarang. [diunduh 2012 Desember 27].
Said NI. 2007. Pengolahan Air Minum dengan Karbon Aktif Bubuk [Internet]. Jakarta (ID): Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT. [diunduh 2012 November 14]. Tersedia pada http://ejurnal.bppt.go.id/index.php/JAI/article/download/ 145/80
Siahaan R. 2000. Pengolahan Air Sadah dengan Proses Pengendapan dan Kristalisasi. Bandung. Jurnal Penelitian Permukiman. 16 (3): 63-71.
[SNI] Standardisasi Nasional Indonesia. 1996. Air Minum dalam Kemasan. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
Steel RGD dan Torrie JH. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistika: Suatu Pendekatan Biometrik. Jakarta (ID): PT Gramedia Pustaka Utama
Sularso, AD. 1998. Penurunan Kadar Fe dan Mn Air Sumur Dengan Kombinasi Proses Aerasi dan Proses Saringan Pasir Cepat Perumnas II Tangerang Jawa Barat [Skripsi]. Yogyakarta (ID): STTI YLH
Purwakusuma Wahyu. 2007. Filter Kimia [Internet]. [diunduh 2013 April 04]. Tersedia pada http://www.O-Fish/filterkimia.html.
Wiradinata dan Astiana. 1989. Peranan zeolit dalam peningkatan produksi pertanian [Laporan Penelitian]. Bogor (ID): IPB. Hlm. 14-29
17
Lampiran 1. Penelitian-penelitian sebelumnya yang menggunakan karbon aktif, zeolit dan kombinasi sebagai media penurun kesadahan
No Nama Peneliti
(tahun) Perlakuan
Presentasi Penurunan Terbesar
Kesadahan (%)
1 Hermana (2001)
Zeolit tanpa aktifasi, aktifasi pemanasan dan aktifasi pengasaman dengan ukuran kristal besar, sedang dan kecil
65,01
2 Mifbakhuddin (2010)
Karbon aktif dengan ketebalan 60, 70 dan 80
cm 86
3 Rastiana dkk (2009)
Media kombinasi antara karbon aktif dengan
zeolit (1:1) pada ketebalan 60, 70 dan 80 cm 92,3 4 Arifin (2010) Karbon aktif dengan ketebalan 80 cm pada
lama kontak 10, 20, 30 dan 40 menit 91
5 Ruliasih Marsidi
(2001)
Zeolit dengan ketebalan 20, 40, 60 dan 80 cm
pada lama kontak 0, 24, 48, 72, 96 jam 99,56
6 pendahuluan Penelitian
(2012)
Karbon aktif dari pasaran dengan ketebalan 80, 90 dan 100 cm pada lama kontak 0, 15, 30 menit
50
Lampiran 2. Nilai suhu, pH, kesadahan total air sampel sebelum disaring dengan tiga kali ulangan
Lampiran 3. Klasifikasi perairan menurut tingkat kesadahan
mg/L CaCO3 Tingkat Kesadahan
0-75 Lunak (soft)
75-150 Menengah (moderately hard)
150-300 Sadah (hard)
>300 Sangat sadah (very hard)
Sumber: Sawyer dan Mc Carty (1967) in Boyd (1982)
Ulangan
Suhu
pH
Kesadahan (ml) Kesadahan (mg/L)
1
26
6,5
2,1
235,44
2
26
6,5
2,2
246,65
3
26
6,5
2,5
280,28
18
Lampiran 4. Nilai suhu, pH, kesadahan total air sampel setelah disaring dengan masing-masing media pada lama waktu kontak yang berbeda
Ketebalan (cm) Lama kontak (menit) Ulangan Suhu (0C) Suhu rata-rata (0C) pH pH rata-rata kesadahan (ml) Kesadahan (mg/L) Rata-rata kesadahan Kategori air*) Efisiensi (%) Rata-rata efisiensi
Zeolit 0 1 27 27 6,5 6,5 2,3 257,86 246,65 sadah (hard) 0,00 5,3
2 26 6,5 2,2 246,65 sadah (hard) 0,00
3 27 6,5 2,1 235,44 sadah (hard) 16,00
15 1 26 26 6,5 6,5 5,3 594,19 586,72 sangat sadah 0,00 0,0
2 26 6,5 5,1 571,77 sangat sadah 0,00
3 26 6,5 5,3 594,19 sangat sadah 0,00
30 1 27 27 5,5 5,5 4,2 470,87 478,34 sangat sadah 0,00 0,0
2 27 5,5 4,4 493,29 sangat sadah 0,00
3 27 5,5 4,2 470,87 sangat sadah 0,00
Karbon Aktif 0 1 26 26 7,5 7,5 1 112,11 104,64 menengah 52,38 58,5
2 26 7,5 0,9 100,90 menengah 59,09
3 26 7,5 0,9 100,90 menengah 64,00
15 1 26 26 7 7 0,6 67,27 59,79 lunak 71,43 76,1
2 26 7 0,6 67,27 lunak 72,73
3 26 7 0,4 44,84 lunak 84,00
30 1 26 26 7 7 0,4 44,84 44,84 lunak 80,95 82,1
2 26 7 0,5 56,06 lunak 77,27
3 26 7 0,3 33,63 lunak 88,00
Kombinasi (1:1) 0 1 26 26 6,5 6,5 1,5 168,17 156,96 sadah (hard) 28,57 37,6
2 26 6,5 1,4 156,96 sadah (hard) 36,36
3 26 6,5 1,3 145,75 menengah 48,00
15 1 26 26 6,5 6,5 0,9 100,90 74,74 menengah 57,14 70,0
2 26 6,5 0,6 67,27 lunak 72,73
3 26 6,5 0,5 56,06 lunak 80,00
30 1 26 26 6,5 6,5 0,4 44,84 41,11 lunak 80,95 83,6
2 26 6,5 0,4 44,84 lunak 81,82
19
Lampiran 5. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan Uji-Beda Nyata Terkecil (BNT) data nilai pH air perlakuan
Tabel Sidik Ragam (TSR) data nilai pH total air hasil olahan
Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) pH air hasil olahan
Hipotesis: H0: │Ym-Yn│ < BNT Æ perlakuan tidak berpengaruh
H1: │Ym-Yn│ > BNT Æ perlakuan berpengaruh nyata
BNT = t(α/2,dbS) x √(2xKTS)/r = t(0,005,18) x √(2x0,01)/3 = 0,26
Selisih nilai tengah pH air │Ym-Yn│
Keterangan: *berbeda nyata
SK
db
JK
KT
Fhit
F tab (99%)
P
8
5,68 -
-
-A
2
2,8
1,40 151**
6,01
B
2
1,79
0,90 97**
6,01
AB
4
1,09
0,27 29,5**
4,58
S
14
0,17
0,01
T
26
5,85
Y
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
Y9
Y1
-
0,5*
1*
1*
1*
1,83* 1*
1*
1*
Y2
-
0,5*
0,5*
0,5* 1,33* 0,5*
0,5*
0,5*
Y3
-
0,00 0,00 0,83*
0,00
0,00
0,00
Y4
-
0,00 0,83*
0,00
0,00
0,00
Y5
-
0,83*
0,0
0,0
0,0
Y6
-
0,8*
0,8*
0,8*
Y7
-
0
0
Y8
-
0
-20
[image:30.595.108.490.96.666.2]Lampiran 6. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan Uji-Beda Nyata Terkecil (BNT) data nilai kesadahan total air perlakuan
Tabel Sidik Ragam (TSR) data nilai kesadahan total air hasil olahan
Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) kesadahan total air hasil olahan Hipotesis: H0: │Ym-Yn│ < BNT Æ perlakuan tidak berpengaruh
H1: │Ym-Yn│ > BNT Æ perlakuan berpengaruh nyata
BNT = t(α/2,dbS) x √(2xKTS)/r = t(0,005,12) x √(2x174,57)/3 = 32,42
Selisih nilai tengah kesadahan │Ym-Yn│
Keterangan: *berbeda nyata
Y
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y8
Y9
Y1
-
0,5*
1*
1*
1*
1,83* 1*
1*
1*
Y2
-
0,5*
0,5*
0,5* 1,33* 0,5*
0,5*
0,5*
Y3
-
0,00 0,00 0,83*
0,00
0,00
0,00
Y4
-
0,00 0,83*
0,00
0,00
0,00
Y5
-
0,83*
0,0
0,0
0,0
Y6
-
0,8*
0,8*
0,8*
Y7
-
0
0
Y8
-
0
Y9
-SK
db
JK
KT
Fhit
F tab (99%)
P
8 29139,36 -
-
-A
1
2018,04
2018,04 11,56**
6,93
B
2 24677,33 12338,67 70,68**
9,65
AB
2
2443,99
1222,00 7**
6,93
S
12
2094,85
174,57
21
Lampiran 7. Desain alat dan media yang digunakan untuk menurunkan kesadahan total
Desain alat yang digunakan untuk menurunkan kesadahan total
\
(a) (b)
22
[image:32.595.111.508.108.571.2]Lampiran 8. Mata air, saluran air, dan penampungan di MCK Desa Gunung Kapur Ciampea
Gambar mata air gunung kapur Ciampea
(a) (b)
23
Lampiran 9. Biaya Pembuatan Unit Pelunakan Air
Keterangan: *) Bahan KOH merupakan bahan teknisi, sehingga dapat diganti dengan bahan pengaktif lainnya yang relatif lebih murah seperti larutan NaCl ataupun dengan perendaman pada air panas untuk membuka pori-pori dari karbon aktif. Volume KOH yang digunakan adalah 6 liter, namun dengan pengenceran dapat dihasilkan lebih 2x masa pakai untuk pengaktifan KOH.
No. Komponen Ukuran Jumlah Harga per item Total Harga
1 Pipa PVC θ 3 inchi, t 125 cm 1 batang 42000 42000 2 Pipa PVC θ 3/4 inchi, t 125 cm 1 batang 16000 16000 3 Karbon aktif tempurung kelapa granular (0,2-5 mm) 3 kg 15000 45000 4 Bahan pengaktif KOH* konsentrasi 5% 300000 300000
5 Lem PVC 60 ml 1 buah 4500 4500
6 Keran Air 3/4 inchi 1 buah 3000 3000
7 Stop Keran Air 3/4 inchi 3 buah 4500 13500
8 Noksel 3 inchi 1 buah 45000 45000
9 DOP Bawah 3 inchi 1 buah 30000 30000
10 Letter T 3/4 inchi 2 buah 3000 6000
11 Elbow 3/4 inchi 1 buah 3000 3000
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jayapura, pada tanggal 04 Maret 1991 dari pasangan Bapak Mantak Manalu, SH dan Ibu Ganda Sariyanti Nababan. Penulis merupakan putri pertama dari tiga bersaudara. Pendidikan formal ditempuh di SD YPPK Gembala Baik, Jayapura (2001), SMP YPPK Santo Paulus, Abepura-Jayapura (2005), SMAN 1 Abepura-Jayapura (2008). Pada tahun 2008 penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI di Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Selama mengikuti perkuliahan penulis berkesempatan menjadi Asisten Mata Kuliah Limnologi, Ekologi Perairan Pesisir dan Agama Kristen Protestan, mengikuti kegiatan biodiversity daerah sekitar kampus bagian identifikasi plankton, serta aktif sebagai pengajar agama di SMA Kornita (kelas XII) dan SMK PGRI 3 Bogor (kelas XI). Penulis pernah memperoleh juara 3 karya tulis yang diadakan PWPC di Cirata, Bandung (2011).
Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis melaksanakan penelitian yang berjudul “Pengaruh Media dan Lama Kontak Karbon Aktif terhadap Kesadahan Air dari Gunung Kapur
