TEKNIK DISINFEKSI AIR SUMUR SKALA RUMAH
TANGGA DENGAN METODE KLORINASI
HADI SUHATMAN
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Teknik Disinfeksi Air Sumur Skala Rumah Tangga dengan Metode Klorinasi 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
RINGKASAN
HADI SUHATMAN. Teknik Disinfeksi Air Sumur Skala Rumah Tangga dengan Metode Klorinasi. Dibimbing oleh ARIEF SABDO YUWONO dan YUDI CHADIRIN.
Disinfeksi adalah tindakan pencegahan masuknya bakteri patogen ke dalam tubuh manusia. Klorinasi merupakan upaya pencegahan dengan menggunakan kaporit. Penelitian ini bertujuan menentukan koefisien difusi dan tetapan transfer massa untuk dikembangkan sebagai model alat klorinasi.
Debit alir yang digunakan adalah 8 liter menit-1, 14 liter menit-1 dan 20 liter menit-1, sedangkan ukuran granul kaporit adalah 2.36 mm – 4.75 mm, 4.75 mm – 9.5 mm dan 9.5 mm – 16 mm. Koefisien difusi dan tetapan transfer massa ditentukan dengan sum of square of error terkecil.
Hadi Suhatman. Household Scale Well Water Disinfection Technique with Chlorination Methode. Supervised by ARIEF SABDO YUWONO and YUDI CHADIRIN.
Disinfection is preventive efforts against the entry of pathogenic bacteria to the human body. Chlorination is one effort to prevent with chlorine. The research objective was to determine of diffusion and mass transfer coefficients and then to develop of the chlorination device.
Effect of water flow rate on chlorine transport and granule size was studied to develop their relationship. The flow rate discharge levels used were 8 liters minute-1, 14 liters minute-1, and 20 liters minute-1, whereas the granule sizes were 2.36 – 4.75 mm, 4.75-9.5 mm, and 9.5 - 16 mm. Diffusion coefficients and mass transfer were determined by least summed of square of error.
Diffusion coefficient and mass transfer used for disinfection technique were 0.4371 cm2 minute-1 and 0.0039 minute-1, as well as flow rate and granule size used were 9.5 - 16 mm and 8 liters minute-1. Raw water had been chlorinated and it was found that the free chlorine and the total coliform met the quality standards based on regulation of the Minister of Health, Republic of Indonesia number 416 of 1990 about The Terms of Supervision and The Quality of Water.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan
TEKNIK DISINFEKSI AIR SUMUR SKALA RUMAH
TANGGA DENGAN METODE KLORINASI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
Judul Tesis : Teknik Disinfeksi Air Sumur Skala Rumah Tangga dengan Metode Klorinasi
Nama : Hadi Suhatman NIM : F451120121
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Arief Sabdo Yuwono, M.Sc Ketua
Dr.Yudi Chadirin, STP, M.Agr Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Teknik Sipil dan Lingkungan
Dr. Satyanto K Saptomo, STP, M.Si
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Desember 2013 adalah Teknik Disinfeksi Air Sumur Skala Rumah Tangga dengan Metode Klorinasi.
Terima kasih diucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Arief Sabdo Yuwono, M.Sc dan Bapak Dr. Yudi Chadirin, STP, M.Agr selaku pembimbing, Dr. Ir. Erizal Basa, M.Sc selaku penguji luar komisi serta Dr. Satyanto K Saptomo, STP, M.Si selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan. Terima kasih diucapkan kepada Bapak Dr. PA. Kodrat Pramudho, SKM, M.Kes selaku Kepala Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP) Jakarta. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, istriku Nelviarti, anakku Stannia dan Shanisha, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini memberikan manfaat.
DAFTAR ISI
Waktu dan Tempat Penelitian 7
Bahan dan Alat 7
Prosedur Analisis Data 9
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan koefisien difusi (D) dan tetapan transfer massa (k) 10 Pengaruh variasi debit alir dan ukuran granul terhadap penurunan bobot
kaporit 12
Ujicoba klorinasi dan rekomendasi 13
DAFTAR TABEL
1 Koefisien difusi dan tetapan transfer massa untuk diameter wadah
kaporit 1 inci 11
2 Koefisien difusi dan tetapan transfer massa untuk diameter wadah
kaporit ¾ inci 11
3 Data bobot kaporit sisa antara simulasi dan ujicoba dengan waktu alir
30 menit dan persentase galatnya 16
DAFTAR GAMBAR
1 Breakpoint chlorination 7
2 Granulasi kaporit tablet 8
3 Klorinmeter model Cl 2006 merk HACH 8
4 Alat flowmeter 8
5 Model wadah kaporit 8
6 Rangkaian sistem klorinasi 9
7 Bagan alir penelitian 10
8 Persentase bobot kaporit sisa oleh pengaruh debit alir dan ukuran granul kaporit untuk diameter wadah kaporit 1 inci 13 9 Persentase bobot kaporit sisa oleh pengaruh debit alir dan ukuran
granul kaporit untuk diameter wadah kaporit ¾ inci 13 10 Kurva breakpoint chlorination air tanah BBTKLPP Jakarta 14
11 Konsentrasi sisa klorin bebas 14
12 Model alat klorinasi 15
13 Grafik kendali klorinasi air baku. Bobot awal 3.06 gram 15 14 Grafik kendali klorinasi untuk debit alir 20 liter menit-1 16 15 Grafik kendali klorinasi untuk debit alir 8 liter menit-1 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kualitas air tanah BBTKLPP Jakarta 21
2 Debit faktual di masyarakat 22
3 Perhitungan koreksi flowmeter 23
4 Koreksi debit alir flowmeter 23
5 Debit alir diukur selama 12 jam dengan debit acuan 14 liter menit-1 24
6 Model alat klorinasi tipe AYH-01 25
7 Model alat klorinasi tipe AYH-02 25
DAFTAR SINGKATAN
Balitbangkes : BadanPenelitian dan Pengembangan Kesehatan
BBTKLPP :Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit
BPC : Breakpoint Chlorination CFR : Case Fatality Rate
D : Koefisien difusi (cm2 menit-1) DPD : Diethyl paraphenilendiamine E. coli : Escherichia coli
k : Tetapan transfer massa (menit-1)
Kemenkes RI : Kementerian Kesehatan Republik Indonesia KLB : Kejadian luar biasa
MPN : Most Probable Number Sodis : Solar disinfection
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Menurut World Health Organization atau WHO (2004), sedikitnya 1.1 miliar orang di dunia tidak memiliki akses terhadap air yang layak. Diare dan penyakit lain yang ditularkan melalui air menyebabkan kematian 2.2 juta orang per tahun. Pasokan air buruk mengakibatkan menurunnya derajat kesehatan bahkan berujung dengan kematian.
Kualitas air sangat dipengaruhi oleh komponen fisika-kimia dan bakteriologi yang dikandungnya. Kasus berikut ini ditemukan berkaitan dengan kualitas air yang buruk. Menurut Sarono (2005), air bersih dari mata air Desa Winong Kecamatan Boyolali didapati jumlah total koliform dengan metode Most Probable Number (MPN) dari sistem perpipaan sebesar 2.4 x 103 per 100 ml. Yusuf et al (2011) menyampaikan bahwa air bersih berasal dari 25 sumur warga RT 12, 17, dan 18 di RW 09 Kelurahan Kelapa Dua Wetan Kecamatan Ciracas Jakarta timur didapati 84% tidak memenuhi syarat bakteriologi dan 8% tidak memenuhi syarat kimia. Menurut Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP) Jakarta (2013), air bersih dari 109 lokasi sumur gali warga di Kabupaten Cirebon didapati 80% tidak memenuhi syarat bakteriologi.
Penyakit ditularkan oleh air yang telah dikontaminasi bakteri patogen dan apabila digunakan oleh manusia maka risiko terkena penyakit meningkat. Menurut Kementerian Kesehatan (Kemenkes) Republik Indonesia (2012), penyakit diare dan gastroenteritis menduduki posisi pertama dari sepuluh besar penyakit yang harus dirawat inap di rumah sakit tahun 2010 dengan nilai Case Fatality Rate (CFR) mencapai 1.79%. Selain itu, Kejadian luarbiasa (KLB) diare tahun 2011 mencapai 3 003 kasus dengan 12 orang meninggal atau CFR sebesar 0.40% dengan jumlah kasus KLB terbanyak di Propinsi Kepulauan Riau sebanyak 1 426 kasus.
Berdasarkan data di atas, upaya penyehatan air menjadi kunci utama untuk mencegah terinfeksinya tubuh oleh bakteri patogen oleh air yang digunakan sehari-hari. Disinfeksi yang sudah banyak digunakan untuk penyehatan air adalah proses klorinasi (Cheriaa et al. 2011; Ahmad et al. 2012; Wu et al. 2012; El Najjar 2013).
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah
1. Merekomendasikan teknik sanitasi air sumur dengan cara klorinasi. 2. Menentukan koefisien difusi (D) dan tetapan transfer massa (k).
3. Menjelaskan pengaruh variasi debit alir dan ukuran granul terhadap perubahan bobot kaporit dengan diameter wadah kaporit ¾ dan 1 inci.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat karena dihasilkan teknik disinfeksi air sumur yang mudah diterapkan dan efektif. Selain itu, bagi sanitarian dapat meningkatkan pengetahuan dan keterampilan sanitasi air bersih terutama air sumur untuk diterapkan di wilayah tugasnya.
Ruang Lingkup Penelitian dari air sumur skala rumah tangga.
2
TINJAUAN PUSTAKA
Air Bersih
3
Kuantitas pemakaian air bersih berbeda setiap rumah tangga. Jumlah anggota keluarga dan status sosial ekonomi serta fungsi bangunan mempengaruhi kebutuhan air bersih. Jumlah anggota keluarga semakin banyak menyebabkan kebutuhan air bersih di rumah tangga semakin besar. Strata sosial ekonomi suatu rumah tangga juga mempengaruhi kebutuhan air, semakin tinggi status sosial ekonomi rumah tangga maka kebutuhan air bersih semakin besar. Menurut Suprihatin dan Suparno (2013), kebutuhan air bersih per kapita rata-rata penduduk Indonesia disesuaikan dengan perencanaan instalasi pengolahan air yaitu 125 liter/orang/hari. WHO (2004) memberikan kategori berdasarkan kriteria risiko kesehatan masyarakat berhubungan dengan higiene, bahwa kategori akses optimal bila melebihi dari jumlah 100 liter/hari/orang. Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan (Balitbangkes) Jakarta (2010), sumber utama air untuk seluruh keperluan rumah tangga pada umumnya menggunakan sumur gali terlindung (27.9%), sumur gali tak terlindungi (10.2%), sumur bor/pompa (22.2%) dan air ledeng/PAM (19.5 %).
Disinfeksi
Disinfeksi adalah proses memusnahkan mikroorganisma yang dapat menimbulkan penyakit. Menurut Said (2007), disinfeksi merupakan benteng manusia terhadap paparan mikroorganisma patogen penyebab penyakit, termasuk di dalamnya virus, bakteri dan protozoa parasit.
Metode disinfeksi telah banyak diteliti dan dikembangkan serta diterapkan di masyarakat seperti solar disinfection (sodis), klorinasi, filtrasi dan sebagainya. Sodis yaitu air di dalam wadah transparan dikenai langsung sinar matahari selama beberapa jam untuk membunuh bakteri patogen. Menurut Aziz et al. (2013), disinfeksi selama 5 jam penyinaran memberikan hasil bakteriologi memenuhi standar yang ditetapkan. Menurut Amin et al. (2014), disinfeksi dilakukan terhadap air di dalam botol transparan dengan dijemur di bawah sinar matahari selama 8 - 9 jam dan diamati efektivitas penurunan Pseudomonas aeruginosa. Selain sodis, disinfeksi dapat dilakukan dengan klorinasi. Menurut Cheriaa et al. (2011), klorinasi dapat efektif membunuh Pseudomonas aeruginosa setelah dilakukan proses klarifikasi. Teknik sequential disinfection (SD) yaitu klorinasi secara bertahap dengan tahap pertama (primary disinfection) untuk membunuh 90% bakteri dan dilanjutkan klorinasi berikutnya (secondary disinfection) untuk membunuh sisanya, sangat efektif untuk menginaktivasi bakteri E. coli (Wu et al. 2012). Menurut Somani (2011), air dididihkan dan dipertahankan selama 15 – 20 menit dapat membunuh semua bakteri dan sangat sesuai dengan kebutuhan rumah tangga.
Klorinasi
Klorinasi adalah proses penambahan zat klorin ke dalam air untuk membunuh bakteri patogen yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Menurut Ahmad et al. (2012), klorin ampuh membunuh mikroorganisma dalam pengolahan air bersih. Klorinasi adalah proses kimia yang biasa digunakan dalam pengolahan air terutama untuk disinfeksi (El Najjar 2013).
4
fungsi sel lainnya. Kedua, merusak asam nukelat dan enzim. Klorinasi menghancurkan bakteri patogen melalui daya germisidal dari zat klorin. Klorinasi juga membawa fungsi sekunder penting dalam air yaitu proses oksidasi besi, mangan, hidrogen sulfida, senyawa penghasil rasa dan bau, ganggang dan organisme lumpur lainnya (Rohim 2006).
Klorinasi dipengaruhi oleh banyak faktor, pertama jenis bakteri. Bakteri patogen yang resisten terhadap disinfektan banyak sekali di alam. Umumnya, resistensi terhadap disinfektan berurutan sebagai berikut: bakteri vegetatif <virus enteric < bakteri pembentuk spora < kista spora. Kedua adalah faktor konsentrasi disinfektan dan ketiga adalah waktu kontak. Pengolahan air dengan pemberian klorin 1 mg/l dengan waktu kontak 30 menit umumnya efektif untuk mengurangi bakteri dalam jumlah yang cukup besar (Said 2007). Faktor keempat yang mempengaruhi disinfeksi klorinasi adalah pengaruh pH. Menurut White (2010), nilai pH mengontrol jumlah HOCl (asam hipoklorit) dan OCl- (hipoklorit) dalam larutan. Asam hipoklorit lebih kuat 80 kali membunuh E. coli dibandingkan OCl-. Ion hipoklorit dapat bereaksi dengan amoniak membentuk senyawa kloroamin (mono-, di-, dan trikloroamin) dan senyawa tersebut masih memiliki kemampuan untuk membunuh bakteri (Chauret et al. 2008). Faktor kelima adalah temperatur, inaktivasi bakteri patogen dan parasit meningkat dengan meningkatnya temperatur.
Klorinasi juga dipengaruhi oleh tingkat kekeruhan. Menurut Preston (2010), alum dan kelor (Moringa oleifera) dapat menurunkan tingkat kekeruhan dan kebutuhan klorin. Lantagne et al. (2008) melakukan penelitian klorinasi dengan mengatur tingkat kekeruhan antara 4.24 NTU dan 305 NTU.
Penelitian teknik klorinasi sudah banyak dilakukan dan salah satunya oleh Cavallaro et al. (2011) yaitu pot klorinasi. Kaporit ditimbun dalam granul media padat di botol berpori dan selanjutnya dimasukkan ke dalam sumur.
Persamaan Fick
Menurut Mortimer (2008), peristiwa transport dapat berupa perpindahan energi yang dapat diamati pada peristiwa konduksi panas, perpindahan molekul (massa) terjadi pada peristiwa difusi, dan peristiwa momentum pada aliran air. Peristiwa transport dapat terjadi secara adveksi (Zhi et al. 2004; Doreswamy et al. 2012). Adveksi merupakan suatu mekanisme transportasi massa dari suatu titik ke titik lain yang terjadi pada aliran fluida. Kaporit yang terdapat di wadah kaporit akan berpindah karena adanya aliran air yang melalui wadah tersebut. Wadah kaporit untuk pengamatan kaporit ini disebut sebagai volume kontrol dengan panjang L cm. Difusi adalah perpindahan partikel-partikel suatu materi dari daerah yang konsentrasi tinggi menuju daerah dengan konsentrasi rendah sebagai akibat adanya gaya dorong.
5
Dengan C(t) adalah konsentrasi kaporit pada waktu t dengan satuan gram cm-3, adalah laju alir dengan satuan cm menit-1, adalah koefisien difusi dengan satuan cm2 menit-1 dan adalah tetapan transfer massa kaporit dengan satuan menit-1.
Penyelesaian persamaan (1) dapat diselesaikan secara numerik dengan metode beda hingga (Mahreni dan Mulyani 2002; Siswani dan Kristianingrum
Menurut Setyadji (2011), persamaan (2) dan (3) disubstitusikan ke persamaan (1) sehingga diperoleh persamaan (4).
Pada kondisi batas tercapai kondisi konsentrasi relatif seragam pada volume kontrol,
Persamaan (5) disubstitusikan ke persamaan (4) diperoleh persamaan (6) dan (7).
Jika C(t) adalah perbandingan antara bobot kaporit (w) dan volume wadah kaporit (V), maka persamaan (7) dapat dituliskan sebagi persamaan (8).
6
menggunakan aplikasi solver. Data simulasi [w(t)i+1] adalah bobot kaporit sisa
diperoleh dengan dimasukkan nilai β, ∆t dan k. Nilai D dan k adalah variabel yang diperoleh nilai sejatinya ketika memenuhi syarat sum of square of error (SSE) terkecil dari selisih data simulasi dan data pengamatan (Budi dan Sasongko 2009; Makhtur et al. 2012).
Kaporit
Kaporit adalah nama dagang dari kalsium hipoklorit dengan rumus molekul Ca(OCl)2. Kaporit memiliki berat molekul 143 gram/mol dan rapat jenis 2.35
gram/cm3 pada suhu 200C. Kaporit mengalami dekomposisi secara termal pada suhu 1000C, dan kelarutan dalam air 21 gram/100 ml (Patnaik 2002). Menurut White (2010), kaporit mengalami dekomposisi secara termal dengan melepaskan klorin dan oksigen ke lingkungan.
Kaporit di dalam air membentuk asam hipoklorit (HOCl) yang memiliki sifat disinfektan. Menurut USEPA (2004), asam hipoklorit terurai membentuk ion OCl- (ion hipoklorit) yang dapat menyebabkan terjadinya hidrolisis dan deaminasi pada berbagai komponen kimia bakteri seperti peptidoglikan, lipid dan protein sehingga terjadi kerusakan fisiologis dan mempengaruhi mekanisme seluler.
Sisa Klorin Bebas
Sisa klorin bebas adalah jumlah klorin yang tersisa setelah digunakan untuk bereaksi dengan semua komponen di air termasuk membunuh bakteri patogen. Keberadaan sisa klorin bebas dapat mencegah rekontaminasi air yang telah memenuhi syarat bakteriologi (Wu et al. 2012). Konsentrasi sisa klorin bebas yang diperbolehkan oleh Permenkes RI No. 416/1990 yaitu 0.2 mg/l sampai 0.5 mg/l.
Lantagne (2008) merekomendasikan sisa klorin maksimal 2.0 mg/l selama 1 jam setelah penambahan sodium hipoklorit dan sedikitnya 0.2 mg/l setelah 24 jam penambahan. Menurut Owolabi dan Azees (2010), residu klorin menurun dengan bertambahnya jarak yang telah ditempuh oleh residu klorin dalam jaringan distribusi. Sarbatly dan Duduku (2007) mempelajari pengaruh suhu udara ambien terhadap sisa klorin bebas dan pertumbuhan kembali bakteri serta penurunan sisa klorin terhadap jarak yang telah ditempuh oleh residu klorin sejauh 45 km. Penentuan sisa klorin bebas pada pengolahan air merupakan metode yang sederhana namun penting untuk memastikan air telah aman.
Breakpoint Chlorination (BPC)
7
Gambar 1 Garis grafikbreakpoint chlorination. Sumber : White (2010).
Tahap awal BPC, klorin akan bereaksi dengan komponen kimia di air seperti Fe2+ dan Mn2+ serta komponen kimia lain yang dapat dioksidasi. Jika klorin ditambahkan terus menerus ke air baku, maka garis grafik naik sesuai dengan penambahan klorin. Tahap ini terbentuk kloramin sebagai klorin tersedia terikat (Lestari et al. 2008) merupakan hasil reaksi antara klorin dan amoniak. Jika klorin terus ditambah ke air baku, maka diperoleh garis grafik menurun karena klorin tersedia terikat (kloramin) dioksidasi oleh klorin menjadi gas N2 dan lepas
ke udara ambien. Tahap akhir, klorin ditambahkan lebih lanjut ke air baku sehingga garis grafik akan meningkat sesuai dengan penambahan klorin. Tahap ini klorin yang diukur sebagai sisa klorin bebas.
3
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan September 2013 sampai Juni 2014. Pengamatan mengenai sistem penyediaan air bersih di masyarakat dilakukan di Jakarta (Jakarta Utara dan Barat), Bekasi (Bekasi Utara dan Timur), dan Kabupaten Cirebon (Kecamatan Tengah Tani, Talun dan Sumber). Profil rumah dari rumah tangga yang diamati adalah rumah di daerah komplek perumahan dan non komplek/perumahan dengan luas tanah antara 60 m2 dan 100 m2, rumah tidak bertingkat, dan sumber air bersih berasal dari air sumur. Penelitian laboratorium dilaksanakan di instalasi teknologi tepat guna, laboratorium kimia, dan laboratorium biologi lingkungan yang berada di BBTKLPP Jakarta serta laboratorium di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB Bogor.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan antara lain kaporit tablet kadar 60 - 70%, air murni (akuabides steril), DPD (diethyl paraphenilendiamine), dan air bersih sebagai air baku diambil dari sumber air tanah BBTKLPP Jakarta. Granulasi kaporit dilakukan dengan menghancurkan kaporit tablet menggunakan lumpang dan diayak sehingga diperoleh granul sesuai Gambar 2. Ukuran granul 2.36 – 4.75
8
mm, 4.75 - 9.5 mm, dan 9.5 – 16 mm dan untuk wadah kaporit dengan diameter ¾ dan 1 inci.
Gambar 2 Granulasi kaporit tablet. Kaporit tablet (a), granul 9.5 mm –16 mm (b), granul 4.75 mm – 9.5 mm (c), dan granul 2.36 mm – 4.75 mm.
Alat yang digunakan antara lain adalah klorinmeter (Gambar 3), flowmeter dengan debit yang dapat diukur pada kisaran 5 - 35 liter menit-1 dan 1 - 11 liter menit-1 (Gambar 4), desikator, wadah kaporit (Gambar 5), pompa air Shimizu PS 226 BIT (suction head: 9 meter dan discharge head: 31 meter), saringan mesh, selang air, perpipaan, stopkran, timbangan, peralatan gelas laboratorium, lem isarplas, gergaji besi, amplas, meteran, stopwatch, peralatan gelas laboratorium, reservoir air kapasitas 1050 liter dan 550 liter, fitting PVC, pipa PVC dan pompa air serta komputer dengan program excel dan AutoCad.
Gambar 3 Klorinmeter Model Pocket Colorimeter II merk HACH.
(a) (b) x : diameter ¾ dan 1inci
Prosedur Analisis Data
(a) (b) (c) (d)
Tempat media kaporit
10 cm x
Gambar 4 Flowmeter dengan kisaran debit yang dapat diukur: 5 - 35 liter menit-1 (a), dan 1 – 11 liter menit-1 (b).
9
Prosedur Analsis Data
Debit alir yang digunakan pada penelitian ini adalah 8, 14 dan 20 liter menit-1 didasarkan data lapangan yang diperoleh di Lampiran 2. Flowmeter telah dikalibrasi agar debit alir yang dihasilkan akurat (Lampiran 3 dan 4). Tahap awal diamati pengaruh debit alir terhadap perubahan bobot kaporit selama waktu alir. Wadah kaporit kosong (Gambar 5) ditimbang sebanyak 3 buah, kemudian dimasukkan kaporit untuk setiap wadah kaporitnya dan ditentukan bobot awal kaporitnya. Tahap berikutnya, wadah kaporit dipasang pada rangkaian sistem sesuai Gambar 6a. Wadah kaporit pertama dialiri air sesuai Gambar 6b selama 10 menit. Wadah kaporit kedua dipasang pada rangkaian dan dialiri selama 20 menit. Terakhir, perlakuan sama untuk wadah kaporit ketiga dialiri selama 30 menit. Tahap akhir, ketiga kaporit dikeringkan pada suhu 50 0C selama 24 jam untuk didapatkan bobot kaporit akhir. Prosedur ini dilakukan untuk setiap ukuran granul kaporit.
Koefisien difusi atau disebut sebagai koefisien D dan tetapan transfer massa atau disebut sebagai tetapan k diperoleh dari hasil perhitungan dengan menggunakan aplikasi solver pada Microsoft Windows 2007.
Selain itu, data hasil pengamatan diolah untuk didapatkan grafik persentase bobot kaporit sisa dari bobot awalnya selama waktu alir untuk masing-masing ukuran granul kaporit dan diameter wadah kaporit.
( )
w(t)i+1 adalah bobot kaporit hasil simulasi dari persamaan (8) dan adalah
bobot kaporit yang ditimbang awal.
(a) (b)
Gambar 7 Rangkaian sistem klorinasi. Sistem ujicoba di lapangan (a); Diagram alir sistem klorinasi (b)
Grafik BPC diperoleh setelah diplotkan hubungan antara dosis klorin yang ditambahkan ke air baku dan klorin yang diukur setelah waktu kontak 30 menit dengan air baku (WHO 2004). Penentuan BPC dari grafik disesuaikan seperti Gambar 1. Kaporit ditimbang seberat 0.05 gram kemudian dilarutkan dalam 500
wadah kaporit
pompa
10
ml akuabides steril dan diukur konsentrasinya Larutan ini selanjutnya disebut sebagai larutan induk. Wadah sebanyak 7 buah diisi sampel air baku sebanyak 200 ml. Selanjutnya, larutan induk dengan volume 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 ml ditambahkan berurutan ke dalam air baku dan dibiarkan selama 30 menit. Setelah 30 menit diukur sisa klorinnya.
Kebutuhan kaporit untuk klorinasi ditentukan dari grafik BPC, debit alir yang digunakan, dan lama waktu alir dengan menggunakan persamaan (11).
V adalah volume dosis yang ditambahkan sehingga mencapai kondisi BPC (liter); [C] adalah konsentrasi larutan induk klorin (mg liter-1); Q adalah debit alir (liter menit-1); ∆t adalah lama waktu alir (menit) ; 2.02 adalah perbandingan antara bobot molekul kaporit dan klorin; 10-3 adalah konversi satuan bobot (g mg-1).
Bobot kaporit untuk ujicoba klorinasi didasarkan oleh grafik kendali klorinasi. Bobot kaporit dikontrol oleh grafik kendali klorinasi, terdiri atas bobot BPC (persamaan 11), bobot sisa kaporit (persamaan 8), kaporit berpindah ke reservoir, dan kaporit maksimum yang dapat dipindahkan. Air klorinasi ditentukan sisa klorin bebas dan total koliform. Secara umum, bagan alir penelitian ini disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7 Bagan alir penelitian
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan koefisien difusi(D) dan tetapan transfer massa(k)
11
Tabel 1 Koefisien difusi dan tetapan transfer massa untuk diameter wadah kaporit 1 inci
Debit alir Lama waktu alir (menit)
SSE D ( x 10
8 0.0010 0.0164 0.0059 0.0233 0.00 4.61
14 0.0647 0.1838 0.0367 0.2852 4.56 5.11
20 0.0063 0.0761 0.0294 0.1118 41.1 11.2
Untuk granul 4.75 mm - 9.5 mm
8 0.0918 0.3813 0.1255 0.5986 23.1 11.8
14 0.0065 0.0614 0.0413 0.1092 37.5 21.3
20 0.0025 0.0138 0.4743 0.4906 44.2 42.9
Untuk granul 2.36 mm - 4.75 mm
8 0.0005 0.0000 0.0032 0.0037 59.0 43.5
14 0.0007 0.0325 0.0064 0.0397 19.3 87.5
20 - - -
-(-)
Pengukuran tidak dilakukan
Tabel 2 Koefisien difusi dan tetapan transfer massa untuk diameter wadah kaporit ¾ inci
Debit alir Lama waktu alir (menit)
SSE D ( x 10
8 0.0172 0.2059 0.0826 0.3057 4.37 3.92
14 0.0009 0.0167 0.0045 0.0221 4.80 4.79
20 0.0002 0.2162 0.0910 0.3074 6.86 7.34
Untuk granul 4.75 mm - 9.5 mm
8 0.0003 0.0544 0.0194 0.0741 5.94 8.56
14 0.0006 0.0004 0.0031 0.0042 6.75 34.0
20 0.0022 0.0021 0.0393 0.0437 5.55 38.8
Untuk granul 2.36 mm - 4.75 mm
8 0.0147 0.0084 0.0894 0.1125 5.35 51.7
14 0.1236 0.0012 0.0645 0.1893 3.61 75.1
20 - - -
-(-)
12
Tabel 1 dan 2 menunjukkan tetapan transfer massa (k) yang diperoleh meningkat sesuai dengan naiknya laju alir yang melewati wadah kaporit. Perubahan kaporit dapat terjadi karena larut/reaksi kaporit dengan air (Rohim 2006; Said 2007; Sarbatly dan Duduku 2007; Setiawan et al. 2013), dan terkikisnya kaporit diakibatkan oleh aliran air atau oleh keduanya sehingga terjadi perubahan massa pada kaporit. Perpindahan massa sangat dipengaruhi oleh kecepatan alir, semakin cepat mengalir mengakibatkan koefisien transfer massa semakin besar (Welasih 2006). Menurut Setyadji (2011), kenaikan koefisien transfer massa yang keluar secara aksial dari sebuah fixed bed (kolom) dipengaruhi oleh kenaikan laju alir umpan yang diberikan untuk melewati fixed bed tersebut.
Granul 9.5 – 16 mm dan 4.75 - 9.5 mm pada Tabel 1 menunjukkan koefisien D naik dengan meningkatnya debit alir. Koefisien D naik disebabkan konsentrasi kaporit meningkat pada fase cair sehingga difusi semakin besar. Namun, untuk granul 2.36 - 4.75 mm semakin besar debit alir mengakibatkan koefisien difusi turun. Kondisi ini disebabkan kaporit berpindah ke fase cair sangat besar sehingga meningkatkan gesekan antarmolekul dan akibatnya difusi kaporit turun. Tabel 2 menunjukkan koefisien D menurun pada granul 4.75 – 9.5 mm dengan debit alir 20 liter menit-1 dan untuk penjelasannya sesuai dengan penjelasan Tabel 1.
Koefisien D dipengaruhi oleh suhu, tekanan, komposisi zat difusan dan sifat pelarut (Mortimer 2008). Menurut Connell dan Miller (1995), suatu hubungan menunjukkan bahwa koefisien difusi berbanding terbalik dengan garis tengah molekul dan untuk beberapa kasus dapat dinyatakan sebagai akar kuadrat bobot molekul. Diameter molekul atau bobot molekul (jumlah molekul) meningkat sebanding dengan meningkatnya kerapatan. Menurut Wati dan Budiman-Sastrowardoyo (2007), kerapatan memberikan pengaruh terhadap koefisien difusi, kerapatan meningkat menyebabkan koefisien difusi menjadi turun.
Debit alir 20 liter menit-1 dan ukuran granul 2.36 – 4.75 mm tidak dilakukan pengukuran karena kecenderungan kehilangan bobot kaporit sangat besar sehingga tidak efektif untuk klorinasi dan efisiensi pemakaian bahan.
Pengaruh debit alir dan ukuran granul kaporit terhadap penurunan bobot kaporit
13
meningkatkan penurunan bobot karena dilarutkan lebih banyak kaporit oleh air yang relatif selalu segar.
Gambar 8 Persentase bobot kaporit sisa oleh pengaruh debit alir dan ukuran granul kaporit untuk diameter wadah kaporit 1 inci.
Gambar 9 Persentase bobot kaporit sisa oleh pengaruh debit alir dan ukuran granul kaporit untuk diameter wadah kaporit ¾ inci.
Gambar 8 dan 9 menunjukkan penurunan bobot kaporit terjadi dengan semakin kecil ukuran granul pada debit alir yang sama. Prinsipnya, jika semakin kecil ukuran granul maka semakin besar luas permukaannya sehingga bidang tumbukan semakin besar. Menurut Geankoplis (1993), jumlah gaya semakin besar dengan meningkatnya luas bidang tumbukan. Jika gaya-gaya ini mampu melepaskan cuplikan kaporit maka perpindahan massa semakin besar. Laju fluks massa keluar sangat dipengaruhi oleh luasan daerah kontak (Welty et al. 2004). Bidang kontak semakin besar juga dapat meningkatkan kelarutan/reaksi kaporit dengan air sehingga penurunan bobot semakin cepat. Penurunan bobot kaporit paling sedikit ditunjukkan oleh debit alir 8 liter menit-1 dengan ukuran granul yang digunakan 9.5 mm – 16 mm (Gambar 8 dan 9).
Ujicoba klorinasi dan rekomendasi
14
hubungan antara pemberian dosis klorin (ml) dan konsentrasi klorin (mg/l) yang diukur setelah dicampur air baku (Gambar 10).
(a) (b)
Gambar 10 Kurva breakpoint chlorination air baku (a); Warna reaksi DPD dengan sisa klorin pada penentuan breakpoint chlorination (b) Dosis yang digunakan adalah 4 ml atau 0.004 liter dan debit alir 14 liter menit-1 mengalir selama 30 menit sehingga didapatkan bobot BPC 0.51 gram. Menurut White (2010), jika titik BPC sudah dilewati maka setiap penambahan klorin sebanding dengan kenaikan konsentrasi sisa klorin bebas yang terukur. Gambar 11 menunjukkan hubungan penambahan kaporit setelah melewati bobot BPC-nya dan sisa klorin bebas yang terukur.
Gambar 11 Konsentrasi sisa klorin bebas setelah melewati breakpoint chlorination.
Korelasi positif sebesar 0.9967 antara bobot kaporit berpindah ke reservoir dan sisa klorin bebas terukur. R square (R-Sq) didapatkan 0.9933 mendekati nilai 1 sehingga grafik mendekati garis linear. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 tahun 1990 diatur batas maksimal sisa klorin bebas pada air bersih adalah 0.5 mg/l. Interpolasi persamaan dari Gambar 11 untuk sisa klorin bebas 0.5 mg/l didapatkan pada saat bobot kaporit berpindah ke reservoir sebesar 0.8518 gram dan disebut sebagai bobot maksimal yang dapat ditambahkan.
Desain model yang direkomendasikan untuk ujicoba debit pompa 14 liter menit-1 disajikan pada Gambar 12. Alat klorinasi model AYH-01 dengan debit alir yang melalui kaporit diatur 8 liter menit-1 diperoleh persentase galat rata-rata
Kaporit yang masuk ke reservoir (g)
BPC
15
Gambar 12 Model alat klorinasi. Kode AYH-01
Bobot kaporit awal yang digunakan ujicoba klorinasi sebesar 3.06 gram dan hasil simulasinya disajikan Gambar 13. Grafik kaporit tersisa diperoleh sebagai ekstrapolasi persamaan (8) selama 120 menit. Bobot kaporit berpindah ke reservoir diperoleh dari selisih bobot kaporit sisa antara sebelum dan setelah pengisian dengan lama pengisian 30 menit.
16
Hasil pengujian air baku memiliki jumlah total koliform sebesar 2 per 100 mL dan setelah diklorinasi menjadi 0 per 100 mL. Sisa klorin bebas yang terukur sebesar 0.40 mg/l. Hasil uji analisis air yang telah diklorinasi menunjukkan masih memenuhi baku mutu Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 tahun 1990 tentang Syarat-syarat Pengawasan dan Kualitas Air sebagaimana disajikan pada Lampiran 8.
Hasil simulasi Gambar 14 dengan debit alir pompa 20 liter menit-1 menunjukkan klorinasi efektif antara bobot 3.46 dan 4.08 gram dengan 3 kali pengisian. Model alat klorinasi untuk Gambar 14 disajikan Lampiran 7. Hasil simulasi klorinasi pada Gambar 15 dengan debit alir pompa 8 liter menit-1 menunjukkan bobot efektif antara 1.40 dan 1.65 gram dengan 2 kali pengisi. Lama waktu pengisian disesuaikan dengan volume reservoir sebesar 500 – 600 liter.
Gambar 14 Grafik kendali klorinasi untuk debit alir 20 liter menit-1 dan pengisian setiap 30 menit.
17
5
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Simpulan yang didapat dari penelitian ini antara lain:
1. Rekomendasi yang tersusun untuk sanitasi air sumur terdiri atas: a. Debit alir yang melewati kaporit diatur 8 liter menit-1
b. Ukuran granul kaporit adalah 9.5 – 16 mm
c. Alat klorinasi model AYH – 01 untuk debit pompa 8 - 16 liter menit-1 dan model AYH – 02 untuk debit pompa 16 - 20 liter menit-1.
2. Penetapan koefisien difusi dan transfer massa yang sesuai untuk teknik disinfeksi adalah 4.37 x 10-1 cm2 menit-1 dan 3.92 x 10-3 menit-1.
3. Ukuran granul yang digunakan semakin kecil menyebabkan penurunan bobot kaporit semakin cepat. Debit alir yang digunakan semakin besar juga memberikan hasil yang sama.
Saran
Saran yang dapat disampaikan dari penelitian ini antara lain:
1. Pengaruh debit alir lebih kecil dari 8 liter menit-1 perlu dikaji lebih lanjut agar diperoleh profil hubungan antara debit alir dan perubahan bobot kaporit yang lebih lengkap.
2. Perlu dibangun sistem otomisasi pengisian air ke reservoir sehingga diperoleh kualitas dan kuantitas air bersih sesuai harapan.
3. Perlu dirancang sistem pengaman atau pelindung dari kaporit terlarut yang turun menuju pompa air setelah hubungan listrik padam.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad T, Shukla K, Sharma AK. 2012. Effect of chlorine (disinfectant) on viability of pathogenic free living free living amoebae. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences. 2 (2): 132 -137.
Amin MT, Nawaz M, Amin MA, Moo YH. 2014. Solar disinfection of Pseudomonas aeruginosa in harvested rainwater: A step towards potability of rainwater. PLoS ONE. 9(3): 1 – 10.
Azarpazhooh E, Ramaswamy HS. 2010. Evaluation of diffusion and azuara models for mass transfer kinetics during microwave - osmotic dehydration of apples under continuous flow medium - spray conditions. Drying Technology. 28(1): 57-67
Aziz F, Mandi L, Boussaid A, Boraam F, Ouazzani N. 2013. Quality and disinfection trials of consumption water in storage reservoirs for rural area in tiie Marrakech region (Assif el Mal). Journal of Water and Health. 11(1): 146
18
Badiamurti GR, Muntalif BS. 2010. Korelasi kualitas air dan insidensi penyakit diare berdasarkan keberadaan bakteri coliform [skripsi]. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung.
[Balitbangkes] Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan RI. 2010. Laporan Riset Kesehatan Dasar 2010. Jakarta (ID): Kementerian Kesehatan RI.
[BBTKLPP] Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Peyakit Jakarta. 2013. Pemetaan faktor risiko kesehatan lingkungan air bersih dan air minum di Kabupaten Cirebon Jawa Barat. Jakarta (ID): BBTKLPP Jakarta.
Budi FS, Sasongko SB. 2009. Koefisien transfer massa pada proses ekstraksi kayu manis (Cinnamomum Burmanni). Jurnal Reaktor. 12(4): 232 – 238.
Cavallaro EC, Harris JR, da Goia MS, dos Santos Barrado JC, da Nóbrega AA, de Alvarenga Júnior IC, Silva AP, Sobel J, Mintz E. 2011. Evaluation of pot-chlorination of well during a cholera outbreak. Bissau. Guinea-Bissau. Journal of Water and Health. 9(2): 394–402.
Chauret C, Smith C, Baribeau H. 2008. Inactivation of Nitrosomonas europaea and patogenic Escherichia coli by chlorine and monochloramine. Journal of water and health. 6 (3) : 315-322.
Cheriaa J, Abouda Y, Rouabhia M, Nefzi M, Bakhrouf A. 2011. Efficiency of primary chlorination, clarification and final disinfection on Pseudomonas aeruginosa under laboratory conditions in raw water. Journal of Water Supply. 60(2): 101–108.
Connell DW, Miller GJ. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Koestoer Y, penerjemah; Sahati, Editor. Jakarta (ID): Penerbit Universitas Indonesia. Costa DP, de Matos Silva F, Romualdo KV, da Silva Neto AJ, Câmara LDT.
2010. International Review of Chemical Engineering (I.RE.CH.E.). Special
Section on “XIII Computational Modeling Meeting. 2 (6): 772-778.
Doreswamy HS, Janardhan RCL, Sudheendra SR. 2012. An Analytical Solution of One-dimensional Advection-Diffusion Equation in a Porous Media in Presence of Radioactive Decay. Global Journal of Pure and Applied Mathematics. 8 (2): 113-124.
[EPA] Environmental Protection Agency. 2004. Guidelines for water reuse. Washington DC (US): EPA.
El Najjar NH. 2013. Aqueous chlorination of levofloxacin: Kinetic and mechanistic study transformation product identification and toxicity. Water Research. (47): 121 -129.
Geankoplis CJ. 1993. Transport Processes and Unit Operations. Third Edition. New Jersey (USA): Prentice – Hall International Inc.
[Kemenkes] Kementerian Kesehatan RI. 1990. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air. Jakarta (ID): Kementerian Kesehatan RI.
[Kemenkes] Kementerian Kesehatan RI. 2012. Profil Data Kesehatan Indonesia 2011. Jakarta (ID): Kementerian Kesehatan RI.
19
Lantagne DS, Blount BC, Cardinali F, Quick R. 2008. Disinfection by product formation and mitigation strategies in point of use chlorination of turbid and non turbid waters in western Kenya. Journal of Water and Health. 6(1): 67 -82.
Lestari DE, Utomo SB, Sunarko, Virkyanov. 2008. Pengaruh penambahan biosida pengoksidasi terhadap kandungan klorin untuk pengendalian pertumbuhan mikroorganisme pada air pendingin sekunder RSG-GAS. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir; 25 – 26 Agustus 2008; Yogyakarta. Indonesia. Yogyakarta (ID): STTN – BATAN. hal 561 – 566.
Mahreni, Mulyani S. 2002. Pemodelan sistem ekstraksi padat cair tipe unggun tetap. Seminar nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia 2002; 31 Oktober – 1 November 2002; Surabaya. Indonesia. Surabaya (ID): ITS. hal 1-8.
Makhtur AK, Rahul, Majumders CB; Gautam SB; McNaught J. 2012. Modelling and kinetic aspect of a BTEX contamined air-treating biofilter. International Journal of Environmental Studies. 69(3): 475-489.
Mortimer, RG. 2008. Physical Chemistry. Third Edition.California (USA): The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc.
Owolabi RU, Azees LA. 2010. Transit Monitoring of Residual Chlorine in Awe-Oyo Area of Nigeria Water Township Supply. International Journal of Chemical Engineering and Applications. 1(2): 143 – 146.
Patnaik P. 2002. Handbook of Inorganic Chemicals. New York (USA): McGraw-Hill.
Preston K. 2010. Turbidity and chlorine demand reduction using alum and Moringa oleifera flocculation before household chlorination in developing countries. Journal of Water and Health. 8(1): 60-70.
Rohim M. 2006. Analisis penerapan metode kaporitisasi sederhana terhadap kualitas bakteriologi air PMA [tesis]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro. Rosyidi MB. 2010. Pengaruh breakpoint chlorination (BPC) terhadap jumlah
bakteri koliform dari limbah cair Rumah Sakit Umum Daerah Sidoarjo [Tesis]. Surabaya (ID): ITS.
Said NI. 2007. Disinfeksi Untuk Proses Pengolahan Air Minum. Jurnal Air Indonesia. 3(1): 15 – 28.
Sarbatly RHJ, Duduku H. 2007. Free chlorine residual content within the drinking water distribution system. International Journal of Physical Sciences. 2(8): 196 - 201.
Sarono. 2005. Efektivitas dosis klorinasi air bersih untuk menurunkan jumlah kuman coli ( Penelitian di Kelompok Pemakai Air Bersih Muji Sarono Mulyo Desa Winong Kecamatan Boyolali) [Tesis]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Setiawan D, Sibarani J, Suprihatin IE. 2013. Perbandingan efektivitas disinfeksi kaporit, Hidrogen Peroksida dan Pereaksi Fenton (H2O2/Fe2+). Jurnal Cakra
Kimia. 1(2): 16 – 24.
20
Setyadji M. 2011. Model matematika penentuan koefisien perpindahan massa dan difusivitas aksial Zirkonium pada proses adsorpsi secara fixed bed kromatografi. Prosiding Seminar Nasional ke-17 Teknologi dan Keselamatan PLTN serta Fasilitas Nuklir; 01 Oktober 2011; Yogyakarta. Indonesia . Yogyakarta (ID): hal.622 -633.
Siswani ED, Kristianingrum S. 2006. Penentuan koefisien perpindahan massa pada ekstraksi minyak kemiri (lewat model matematika). Jurnal Kimia. 5(5): 41 – 49.
Somani SB. 2011. Alternative approach to chlorination for disinfection of drinking water-An overview. International Journal of Advanced Engineering Research and Studies. 1(1):47-50.
Suprihatin, Suparno O. 2013. Teknologi Proses Pengolahan Air: untuk Mahasiswa dan Praktisi Industri. Bogor (ID): IPB Press.
Wati, Budiman - Sastrowardoyo P. 2007. Difusi Cobalt dalam Na-Bentonit dan Ca-Bentonit. Jurnal Teknologi Pengolahan Limbah. 10(2): 53 – 61.
Welasih T. 2006. Penentuan koefisien perpindahan massa liquid solid dalam kolom packed bed dengan metode adsorpsi. Jurnal Teknik Kimia. 1(1): 15 – 20.
Welty JR, Wicks CE, Wilson RE, Rorrer G. 2004. Dasar-dasar Fenomena Transport. Volume ke-1. Gunawan P. penerjemah; Lemeda S. editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer. Ed ke-4.
White GC. 2010. White’s Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants. Fifth Edition. New Jersey (USA): John Wiley & Sons. Inc.
[WHO] World Health Organization. 2004. Guidelines for drinking water quality. Third Edition. Volume 1. Geneva.
Wu Y, Dong Y, Sui YZ, Bo YC, Ming XH, Jun WL. 2012. The synergistic effect of Escherichia coli inactivation by sequential disinfection with low level chlorine dioxide followed by free chlorine. Journal of Water and Health. 10(4): 557 – 564.
Yusuf Y, Nisma F, Rusdi NK. 2011. Analisa kandungan air sumur warga RT 12. 17 dan 18 RW 09 Kelurahan Kelapa Dua Wetan Kecamatan Ciracas Jakarta Timur. Prosiding Penelitian Bidang Ilmu Eksakta. Jurusan Farmasi. Jakarta (ID): UHAMKA.
21
Lampiran 1 Kualitas air tanah sebagai air baku air bersih BBTKLPP Jakarta berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air
No PARAMETER Satuan Kadar Maksimum Metode Hasil
diperbolehkan Pengujian Uji
5 Suhu oC Suhu udara ± 3oC SNI-06-6989.23-2005 27
6 Warna Skala
TCU 50 SNI-06-6989.24-2005 6.0
B. KIMIA
1 Air raksa mg/l 0.001 SNI-06-6989.54-2005
-2 Arsen mg/l 0.05 SNI-06-6989.23-2005 <0.001
13 Selenium mg/l 0.01 APHA 21th 3111C Edt
2005 0.003
14 Seng mg/l 15 SNI-06-6989.5-2004 <0.015
15 Sianida mg/l 0.1 SNI-19-1504-1989
-16 Sulfat mg/l 400 SNI-06-6989.20-2004 31.6
17 Timbal mg/l 0.05 SNI-06-6989.8-2004 0.004
22
Lampiran 2 Debit alir faktual di masyarakat Jenis Pompa
Internasional GP 125 1/2 9 24 125 12
Sanyo PWH 135 3/4 9 21 125 7
Panasonic GN 200 H 1" 27 50 200 12
*
Etiket spesifikasi pompa air tidak terbaca dengan jelas
Deskripsi pengamatan pompa air dari Lampiran 2 Rata-rata debit (liter menit-1) 13.81
Standar Galat (liter menit-1) 1.12 Standar Deviasi (liter menit-1) 5.47
Range (liter menit-1) 25
Minimum (liter menit-1) 5
Maksimum (liter menit-1) 30
23 koreksi makin berkurang 0.12, clama waktu pengisian air dengan volume wadah penampung 25 liter.
Lampiran 4 Koreksi debit alir flowmeter antara 5 liter menit-1 dan 20 liter menit-1 Debit
Diharapkan Debit (liter/menit) Pagi-Siang Debit (liter/menit) Siang-Sore (liter/menit) Koreksi Set Debit Koreksi Set Debit
24
Lampiran 5 Debit alir diukur selama 12 jam dengan debit acuan 14 liter menit-1
Jam
06:15:00 1.7667 1.7833 1.7833 14.1509 14.0187 14.0187 14.0628 99.55 06:45:00 1.7667 1.7833 1.7500 14.1509 14.0187 14.2857 14.1518 98.92 07:15:00 1.7667 1.7667 1.7667 14.1509 14.1509 14.1509 14.1509 98.92 07:45:00 1.7500 1.7667 1.7500 14.2857 14.1509 14.2857 14.2408 98.28 08:15:00 1.7667 1.7833 1.7500 14.1509 14.0187 14.2857 14.1518 98.92 08:45:00 1.7500 1.7500 1.7500 14.2857 14.2857 14.2857 14.2857 97.96 09:15:00 1.7500 1.7500 1.7500 14.2857 14.2857 14.2857 14.2857 97.96 09:45:00 1.7500 1.7500 1.7500 14.2857 14.2857 14.2857 14.2857 97.96 10:15:00 1.7667 1.7500 1.7500 14.1509 14.2857 14.2857 14.2408 98.28 10:45:00 1.7500 1.7667 1.7500 14.2857 14.1509 14.2857 14.2408 98.28 11:15:00 1.7667 1.7667 1.7500 14.1509 14.1509 14.2857 14.1959 98.60 11:45:00 1.7667 1.7667 1.7500 14.1509 14.1509 14.2857 14.1959 98.60 12:15:00 1.7667 1.7500 1.7667 14.1509 14.2857 14.1509 14.1959 98.60 12:45:00 1.7833 1.8000 1.7833 14.0187 13.8889 14.0187 13.9754 99.82 13:15:00 1.7833 1.7833 1.7667 14.0187 14.0187 14.1509 14.0628 99.55 13:45:00 1.8000 1.8000 1.8000 13.8889 13.8889 13.8889 13.8889 99.21 14:15:00 1.7833 1.7833 1.7833 14.0187 14.0187 14.0187 14.0187 99.87 14:45:00 1.8000 1.8000 1.8000 13.8889 13.8889 13.8889 13.8889 99.21 15:15:00 1.7833 1.7833 1.7667 14.0187 14.0187 14.1509 14.0628 99.55 15:45:00 1.7833 1.7833 1.7833 14.0187 14.0187 14.0187 14.0187 99.87 16:15:00 1.7833 1.7833 1.7833 14.0187 14.0187 14.0187 14.0187 99.87 16:45:00 1.7833 1.8000 1.7833 14.0187 13.8889 14.0187 13.9754 99.82 17:15:00 1.7833 1.7833 1.7833 14.0187 14.0187 14.0187 14.0187 99.87 17:45:00 1.7833 1.7833 1.7833 14.0187 14.0187 14.0187 14.0187 99.87 18:15:00 1.7833 1.7833 1.8000 14.0187 14.0187 13.8889 13.9754 99.82 a
25
Lampiran 6 Model alat klorinasi tipe AYH-01 (satuan mm) digunakan untuk debit pompa antara 8 dan 16 liter menit-1, diameter pipa ¾ inci.
26
Lampiran 8 Kualitas fisika-kimia air bersih setelah dilakukan klorinasi berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air
No PARAMETER Satuan Kadar Maksimum Metode Hasil
diperbolehkan Pengujian Uji
5 Suhu oC Suhu udara ± 3oC SNI-06-6989.23-2005 26.1
6 Warna Skala
TCU 50 SNI-06-6989.24-2005 1.0
B. KIMIA
1 Air raksa mg/l 0.001 SNI-06-6989.54-2005
-2 Arsen mg/l 0.05 SNI-06-6989.23-2005 <0.001
13 Selenium mg/l 0.01 APHA 21th 3111C Edt
2005 0.002
14 Seng mg/l 15 SNI-06-6989.5-2004 <0.015
15 Sianida mg/l 0.1 SNI-19-1504-1989
-16 Sulfat mg/l 400 SNI-06-6989.20-2004 41
17 Timbal mg/l 0.05 SNI-06-6989.8-2004 <0.003
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Jakarta 15 Mei 1976 sebagai anak pertama dari pasangan La Ade dan Zahariah. Penulis menamatkan pendidikan strata satu Jurusan Kimia di IPB pada tahun 2002. Tahun 2011 penulis diterima di Sekolah Pascasarjana IPB , Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan, namun kuliah aktif dimulai tahun 2012 karena adanya penyesuaian SK (Surat Keputusan) Tugas Belajar dari Kementerian Kesehatan RI yang diterbitkan pada tahun 2012.
Penulis berdinas di Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP) Jakarta, Direktorat Pengendalian Penyakit dan Penyehatan Lingkungan Kementerian Kesehatan RI sejak tahun 2006. Penulis pernah berpartisipasi sebagai narasumber untuk jabatan fungsional sanitarian di PPSDM Kementerian Kesehatan RI, dan kegiatan pramuka di Saka Bhakti Husada dan Gudep 06351-06352 pangkalan BBTKLPP Jakarta.
