I.
I.
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1
1.1 Latar BelakangLatar Belakang
Dengan perkembangnya zaman, saat ini telah banyak industri yang berdiri dalam berbagai macam bidang. Dalam sebuah industri untuk memproses suatu produk yang memiliki kualitas yang tinggi dengan biaya yang ekonomis, maka haruslah diperhatikan dari berbagai aspek yang mempengaruhi jalannya suatu proses. Salah satu hal yang paling penting jalannya suatu proses adanya aliran air, maka yang harus diperhatikan dalam proses tersebut adalah umpan yang masuk dalam alat. Dalam suatu proses air merupakan salah satu yang digunakan baik dalam pembuatan produk maupun dalam pemanasan atau pendinginan. Penggunaan air dalam suatu proses, maka yang dapat
ditentukan karakteristik airnya.
Sumber air yang dapat digunakan sebagai sumber air proses industri dapat berasal dari air permukaan, air tanah, dan air laut. Namun air yang banyak digunakan adalah air sungai, karena dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari. Air sungai dipilih karena harga yang ekonomis dan mudah untuk diperoleh. Dalam penggunaan air sungai sendiri tidak dapat langsung dipergunakan, karena komponen yang terdapat dalam air sungai masih kurang memenuhi syarat baku mutu. Kandungan yang ada dalam air sungai salah satunya adalah padatan terendapkan (settleable solid) yang harus dihilangkan atau dimurnikan untuk digunakan sebagai umpan masuk dalam reaktor. Penggunaan teknologi dapat dengan cepat dilakukan adalah pengendapan dengan cara didiamkan atau sedimentasi.
1.2
1.2 Rumusan MasalahRumusan Masalah
Apa saja penyebab terjadinya sedimentasi?
Apa masalah yang ditimbulkan jika tidak dilakukan sedimentasi? Bagaimana proses sedimentasi di sungai?
1.3
Mengetahui penyebab sedimentasi
Mengetahui masalah jika tidak digunakannya sedimentasi Mengetahui proses sedimentasi di sungai.
1.4
1.4 Sistematika PenulisanSistematika Penulisan
Penulisan makalah ini berdasarkan referensi-referensi yang diperoleh dari jurnal maupun internet.
II.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
2.1 Pengertian SedimentasiPengertian Sedimentasi
Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan dari material hasil erosi air, angin, gelombang laut dan gletsyer. Sedimentasi berasal dari bahasa latin yaitu sedimentum yang berarti “ampas”. Material hasil erosi yang diangkut oleh aliran air akan diendapakan di daerah yang lebih rendah. Delta yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir ( sand dunes) yang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari material-material yang diangkut oleh angin. Dalam terjadinya sedimentasi, yang sangat penting dalam proses tersebut adalah kecepatan pengendapan. Kecepatan pengendapan tersebut berdasarkan dari kepadatan dan ukuran partikel tersebut. Adapun tingkat sedimentasi ditentukan oleh densitas, material disimpan di lapisan yang terpisahkan oleh zat yang berbeda pula yang berasal dari berbagai campuran material.
Berdasarkan zat pengangkutnya, proses pengendapan dibedakan atas sedimentasi fluvial, eolin, dan marin.
Sedimentasi Fluvial
Sedimetasi fluvial adalah proses pengendapan materi-materi yang diangkut oleh air sepanjang aliran sungai. Wilayah-wilayah yang biasa menjadi tempat pengendapan antara lain di dasar badan sungai, pinggir sungai, danau, atau muara.
Proses pengendapan yang terjadi di sepanjang aliran sungai memperlihatkan sifat yang khas, yaitu perbedaan butiran secara horizontal. Pada bagian hulu sungai, batuan yang diendapkan adalah bongkah-bongkah ukuran besar. Semakin ke hilir, semakin kecil ukuran butiran batuan yang diendapkan. Bahkan di daerah muara, material yang diendapkan biasanya berupa pasir halus dan lumpur.
Bentukan-bentukan alam yang sering kita jumpai sebagai hasil sedimentasi fluvial antara lain sebagai berikut.
1. Delta. Endapan di muara sungai baik sungai yang bermuara ke danau ataupun laut. Delta dapat terbentuk jika material yang diendapkan cukup banyak, serta arus air tidak terlalu cepat. Berdasarkan bentuknya, kita mengenal beberapa macam delta, yaitu delta runcing, cembung, pengisi estuarium, dan delta berbentuk kaki burung. 2. Bantaran sungai. Dataran yang terdapat di tengah-tengah badan sungai atau pada
kelokan dalam sungai sebagai hasil pengendapan. Bantaran sungai dapat dijumpai di daerah hilir sungai yang arusnya sangat lambat.
3. Kipas aluvial. Endapan pasir yang terangkut oleh gerakan air mengalir yang biasa dijumpai di lereng bawah perbukitan.
Sedimentasi Eolin
Sedimentasi eolin adalah proses pengendapan material yang dibawa oleh angin. Proses pengendapan ini banyak terjadi di wilayah gurun. Bentang alam yang sering kali kita jumpai sebagai akibat sedimentasi angin antara lain guguk pasir (sand dunes), yaitu gundukan pasir yang terdapat di wilayah gurun atau di pantai.
Bentuk dan ukuran sand dunes bermacam-macam. Ada yang berukuran kecil, namun ada pula yang sangat besar menyerupai bukit pasir. Dilihat dari dari bentuknya, kita mengenal guguk pasir yang menyerupai bulan sabit yang dinamakan Barchan, dan memanjang menyerupai punggung paus (Whale Back). Di negara kita, sand dunes dalam ukuran cukup besar banyak kita jumpai di pantai Parang Tritis (Yogyakarta) dan Pameungpeuk (Jawa Barat).
Sedimentasi Marin
Material hasil abrasi biasanya diangkut dan diendapkan di sepanjang pantai. Proses pengendapan semacam ini dinamakan sedimentasi marin. Hamparan pasir dan kerikil di sepanjang pantai merupakan salah satu hasil sedimentasi marin.
Secara lebih khusus, bentukan alam yang biasa kita jumpai akibat sedimentasi marin adalah sebagai berikut.
1. Beach merupakan timbunan puing-puing batu karang yang terdapat di sekitar cliff sebagai akibat pemecahan gelombang.
2. Bar yaitu gosong pasir di pantai yang arahnya memanjang sebagai hasil proses pengerjaan air laut.
3. Tombolo adalah gosong pasir yang menghubungkan suatu pulau karang (atol) dengan pulau utama.
Jenis sedimentasi berdasarkan tempat terjadinya
Sedimentasi sungai Sedimentasi Danau Sedimentasi Darat Sedimentasi laut
Sedimentasi Terigen Pelagis Sedimentasi Biogenik Pelagis Lithougenus Sedimen Biogeneus Sedimen Hidregenous Sedimen Cosmogerous Sedimen
2.2
2.2 Macam-Macam Sumber AirMacam-Macam Sumber Air
Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun
atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C).
Tiga sumber air yang paling banyak ditemukan, yakni air hujan, air permukaan, dan air tanah.
1
1. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, dan sebagainya. Macam-macam air permukaan adalah air sungai dan air danau.
Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan air tanah. Air tanah merupakan sumber utama, tapi bukan satu-satunya sumber air minum. Maka kelayakan air tanah tersebut menjadi persoalan utama. Air tanah adalah air yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam (Totok Sutrisno, 2004 dalam ‘Sumber Mata Air Pelestarian Fungsi Manfaatnya’ ).
Menurut direktorat penyehatan air Ditjen PPM dan PLP departemen Kesehatan Republik Indonesia (1997), mata air/ air tanah adalah air yang berada di dalam tanah untuk memperolehnya dengan cara menggali/ dibor atau secara alamiah keluar ke permukaan tanah (mata air).
Pada dasarnya, air tanah dapat berasal dari air hujan, baik melalui proses infiltrasi secara langsung maupun tidak langsung dari ais sungai, danau rawa, dan genangan air lainnya. Pada saat infiltrasi kedalam tanah, air permukaan mengalami kontak dengan mineral-mineral yang terdapat didalam tanah dan melarutkannya, sehingga kualitas air mengalami perubahan karena terjadi reaksi kimia. Kadar oksigen yang masuk ke dalam tanah menurun, digantikan oleh karbondioksida yang berasal dari proses biologis, yaitu dekomposisi bahan organik yang terlarut dalam air tanah. Air tanah terbagi atas :
o Air tanah dangkal
Terjadi karena daya proses peresapan air tanah. Lumpur akan tertahan , demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih, tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah disini berfungsi sebagai penyaring. Air tanah dangkal ini terdapat pada kedalaman 15,00 m. Sebagai sumur air minum, air tanah ini ditinjau dari segi kualitas agak baik. Kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.
o Air tanah dalam
tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Kualitas dari air tanah dalam lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri.
3. Mata air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kuantitas/ kualitasnya sama dengan keadaan air dalam.
4. Air Hujan
Hujan terjadi karena penguapan, terutama air pemukaan laut yang naik ke atmosfer dan mengalami pendinginan kemudian jatuh kepermukaan bumi. Proses penguapan tersebut terus berlangsung., misalnya pada saat butiran hujan jatuh ke permukaan bumi, sebagian akan menguap sebelum mencapai permukaan bumi.
Sebagian akan tertahan tanaman-tanaman dan oleh matahari diuapkan kembali ke atmosfer. Air hujan yang sampai di permukaan bumi, akan mengisi cekungan, kubangan dipermukaan bumi dan sebagian akan mengalir pada permukaan bumi (Benyamin, 1997 dalam ‘Sumber Mata Air Pelestarian Fungsi Manfaatnya’ ).
2.3
2.3 Sedimentasi di SungaiSedimentasi di Sungai
Sedimentasi yang terjadi di sungai merupakan sedimentasi yang dialirkan dengan bantuan tenaga air. Lumpur dan material lain hasil erosi yang diangkut oleh aliran air akan diendapkan ketempat yang lebih rendah. Tempat pengendapan itu adalah: dataran rendah, waduk,situ, danau, muara sungai, tepi pantai dan dasar laut. Danau, waduk, situ, dan rawa akan menjadi dangkal dan akhirnya punah bila terus menerus diendapi lumpur hasil erosi. Apa yang harus dilakukan agar ketiga penampungan air tersebut bisa lestari dan tidak punah?
Ketika lumpur mengendap, endapan lumpur tersebut akan membentuk delta dan gosong pasir. Delta merupakan daratan di muara sungai yang dibentuk oleh endapan sungai. Sedangkan gosong pasir adalah gundukan pasir (dan tanah) di tepi pantai yang
menyembul di permukaan laut bila air laut sedang surut dan tenggelam kembali bila laut sedang pasang.
Bila lumpur dan material lain hasil erosi terbawa air sungai hingga ke laut, maka gelombang laut akan mencampakkan kembali sebagian material hasil erosi ke pantai. Ujudnya berupa tanggul pantai. Air tanah di tanggul pantai umumnya berupa air tawar, walaupun di sekitarnya air tanahnya asin.
Gerakan sedimen yang diangkut alliran sungai terdiri dari:
Muatan kontak (contact load) : muatan yang mengguling dan menggeser yang
kontak terus menerus dengan dasar sungai.
Muatan bergumpal (station load : muatan kasar dan bergumpal yang bergerak
didasar sungai
Muatan dasar (bed load) : butir-butir kasar yang bergerak didasar sungai Muatan melayang (suspended load) :muatan diantara dasar sungai dan muatan
yang larut dalam air
III.
III.
STUDI KASUS
STUDI KASUS
Kritisnya Daerah Aliran Sungai (DAS) ditunjukkan oleh kondisi penutupan lahan hutan yang semakin menyusut. Indikasi degradasi lahan yang telah berlanjut pada daerah aliran sungai juga ditunjukkan kondisi kualitas fisik dan kimianya. Dari segi aspek kualitas fisik dan kimianya, nampak nyata bahwa kondisi kekeruhan air sungai yang berwarna coklat kemerahan mengindikasikan aliran sungai ini membawa beban sedimen yang luar biasa. Indikasi lain juga dapat ditunjukkan dari terjadinya sedimentasi di segara anakan yang menjadi tempat akhir pengendapan sedimen.
Sedimentasi ini merupakan bentuk dari adanya proses erosi yang terjadi di hulu. Degradasi lahan biasanya dikarenakan adanya kawasan berlereng curam. Upaya untuk menanggulangi pencegahan sedimentasi adalah bagaimana upaya menghambat sedimen hasil proses erosi masuk ke badan sungai yaitu dengan konsep pembangunan teknologi bioengineering jebakan sedimen. jebakan atau penangkap sedimen ini mengupayakan sedimen yang terangkut oleh air limpasan ditangkap pada suatu wadah tertentu dengan konstruksi bahan yang bisa tumbuh dan bersifat lokal.
Adapun permasalahan yang ditemui di kawasan DAS yang berkaitan dengan erosi dan sedimentasi adalah tanah terlantar dimana pengelolaan tanah minimal bahkan tidak dikelola sama sekali merupakan potensi besar dalam menyumbang erosi tanah. Parameter tingkat pengelolaan, kondisi penutupan merupakan komponen penting terhadap besaran erosi yang
Permasalahan yang timbul dari terjadinya erosi di DAS akan menimbulkan permasalahan baru dalam pengolahan air sungai yang akan digunakan lebih lanjut oleh manusia khususnya yang akan digunakan untuk industri. Permasalahan dapat ditinjau dari segi ekonomi, lingkungan, kesehatan dan kualitas dari sumber air (DAS).
IV.
IV.
Pembahasan
Pembahasan
4.1
4.1 Efek dari adanya sedimentasi dalam sungaiEfek dari adanya sedimentasi dalam sungai
Sungai sebagai salah satu sumber air permukaan harus tetap dijaga kualitasnya agar bisa tetap digunakan baik untuk proses industri maupun untuk keperluan rumah tangga. Apabila pada bagian hulu sungai mengalami degradasi maka akan berpengaruh pada debit sungai di sekitar lahan tersebut dan mengganggu keseimbangan ekosistem serta kualitas dari air sungai tersebut akan menurun. Kerusakan yang paling umum terjadi yaitu semakin cepat sedimentasi atau penumpukan material akibat erosi pada sungai. Hal itu menunjukkan bahwa sungai tersebut mengandung beban sedimen atau jumlah partikel padatan yang sangat tinggi di dalam sungai. Proses sedimentasi diawali dengan masuknya partikel padatan yang masuk ke dalam sungai dan berakhir menjadi sedimen atau endapan. Sedimen akan terbawa oleh aliran sungai dan diendapkan pada daerah yang kecepatannya rendah. Padatan yang masuk ke dalam badan sungai bisa berasal dari pelapukan batuan dan erosi (baik secara alami maupun karena aktivitas manusia). Erosi alami terjadi sebagai akibat dari proses pembentukan tanah, sedangkan erosi karena aktivitas manusia terjadi karena terkelupasnya lapisan tanah bagian atas akibat aktivitas perkebunan yang tidak memenuhi kaidah konservasi.
Adanya penumpukan sedimen di dasar sungai menyebabkan debit sungan semakin menurun. Selain itu, tumpukan sedimen dalam sungai yang semakin tinggi berpotensi mengurangi kapasitas sungai menampung air hujan dan terjadi banjir. Menurut Wood (1997) menyatakan bahwa sedimen dengan ukuran partikel halus memiliki kandungan bahan organik yang lebih tinggi dibandingkan dengan sedimen dengan ukuran partikel yang lebih kasar. Hal ini berhubungan dengan kondisi lingkungan yang tenang, sehingga memungkinkan pengendapan sedimen lumpur yang diikuti oleh akumulasi bahan organik ke dasar perairan. Pada sedimen kasar, kandungan bahan organik biasanya rendah karena partikel yang halus tidak mengendap. Selain itu, tingginya kadar bahan organik pada sedimen dengan ukuran butir lebih halus disebabkan oleh adanya gaya kohesi (tarik menarik) antara partikel sedimen dengan partikel mineral, pengikatan oleh partikel organik dan pengikatan oleh sekresi lendir
Selain pendangkalan, penurunan debit air, dan berpotensi banjir, sedimentasi pada sungai akan berakibat menyempitnya alur pada pelayaran sehingga ruang gerak kapal atau perahu menjadi terbatas. Sedimentasi yang terjadi dalam suatu perairan akan berpengaruh juga ke laut, yaitu pendangkalan dan perubahan bentang alam dasar laur,
kesuburan perairan, dan keanekaragaman hayati.
4.2 4.2 SolusiSolusi
Salah satu alternatif dalam mengatasi proses sedimentasi terutama untuk sungai yaitu dengan menggunakan jebakan atau perangkap sedimen. Jebakan sedimen pada prinsipnya mencegah atau menahan sedimen atau padatan yang terendapkan berupa partikel tanah terbawa oleh aliran air. Penangkapan sedimen pada sungai akan sangat
mempengaruhi kualitas dari sungai tersebut.
4.3
4.3 Cara pembuatan dan mekanisme kerjaCara pembuatan dan mekanisme kerja
Jebakan sedimen ini ditempatkan pada alur-alur aliran pada suatu lahan baik pada lahan pertanian maupun di hutan. Oleh karena itu, jebakan sedimen ini dibagi ke dalam 4 jenis, yaitu :
a. Jebakan sedimen pada alur horisontal
Saluran air pada lahan miring perlu dilengkapi bangunan (bisa berupa box) sebagai jebakan sedimennya untuk mencegah partikel tanah terbawa aliran air menuju sungai. Berikut merupakan desain jebakan sedimen pada alur horisontal :
b. Jebakan sedimen pada alur tegak lurus kontur
Pada suatu lahan pertanian masih terdapat saluran air tegak lurus kontur. Saluran air seperti ini termasuk saluran air yang berbahaya karena akan menggerus permukaan saluran yang pada akhirnya akan mengakibatkan erosi parit. Untuk mengendalikan daya rusak oleh air yang sekaligus membawa beban sedimen, maka perlu ditahan oleh bangunan jebakan sedimen. Berikut merupakan desain jebakan sedimen pada alur tegak lurus kontur :
c. Jebakan sedimen pada alur erosi
Jebakan sedimen pada alur erosi dibangun untuk menahan kecepatan aliran permukaan sekaligus menangkap sedimen pada alur aliran permukaan yang tererosi. Berikut desain jebakan sedimen pada alur erosi :
d. Jebakan sedimen berupa ceck dam
Ceck dam merupakan penangkap sedimen dalam skala besar. Selain sebagai penangkap sedimen, ceckdam juga berfungsi sebagai penyimpan air. lokasi ceck dam biasanya pada lahan kritis.
Tipe konstruksi atau desain dari jebakan sedimen disesuaikan dengan saluran air dan pada umumnya tipe konstruksi dibagi menjadi dua, yaitu : tipe satu lapis dan dua lapis. Pada tipe satu lapis digunakan untuk lebar saluran air < 1,5 meter. Sedangkan untul tipe dua lapis digunakan untuk lebar saluran air 1,5 - 2 meter. Berikut desain kontruksi jebakan sedimen satu lapis :
Untuk jebakan sedimen dapat dibuat dari bambu dengan ukuran diameter 10 – 15 cm. Bambu dipotong dengan ukuran 90 cm, kemudian di tanam dalam tanah sepanjang 30 cm. Bambu disusun berjajar selebar alur erosi (antara 100 – 150 cm). Untuk saluran air yang lebar digunakan konstruksi dua lapis. Untuk konstruksi dua lapis, diantara lapisan bambu ditambahkan tanah dan dipadatkan setinggi potongan bambu tersebut. Pada bagian hilir dari jebakan sedimen ini ditambahkan batu kali untuk menahan terjunan air (arus air) yang akan melewati jebakan sedimen sehingga tidak merusak jebakan sedimen.
4.4
4.4 Hasil yang didapatkanHasil yang didapatkan
Dalam penggunaan jebakan sedimen sebagaibioengineering ada dua parameter dasar untuk mengetahui kinerja dari jebakan sedimen tersebut, yaitu : jebakan sedimen ini benar-benar bisa menangkap atau menjebak sedimen yang terdapat dalam aliran air pada jalur erosi / parit dan konstruksi yang terbuat dari bahan ini bisa tumbuh sehingga
tidak dilakukan penggantian bahan (bambu) sebagai bahan utama konstruksi jebakan sedimen karena keropos. Cara pemeliharaannya yaitu dengan memangkas ranting yang tumbuh dengan lebat pada bambu. Jebakan sedimentasi ini lama kelamaan akan semakin kuat karena akar tanaman bambu menopang di sekelilingnya.
V.
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
5.1 KesimpulanKesimpulan
Desain jebakan sedimen bioengineering hanya cocok untuk alur erosi dengan lebar
kurang dari 1,5 m. Untuk lebar alur erosi antara 1 m hingga 1,5 m bisa diterapkan tipe jebakan sedimenbioengineering dua (2) lapis, sedangkan lebar kurang dari 1 m tipe yang
dianjurkan satu (1) lapis.
Dalam jangka waktu tidak lebih dari 1,5 bulan, jebakan sedimen telah mampu
menangkap sedimen telah mampu menangkap sedimen hingga mencapai 1 m3 per satu
unit jebakan sedimenbioengineering .
Adanya jebakan sedimen ini menjadikan kualitas air di daerah aliran sungai meningkat
karena berkurangnya padatan terendapkan di air. Jebakan sedimen ini pun mempermudah atau meringankan proses pengolahan air selanjutnya untuk digunakan oleh masyarakat ataupun industri.
5.2 5.2SaranSaran
Untuk sungai yang memiliki alur erosi yang memiliki lebar kurang dari 1,5 m maka dianjurkan mengaplikasikan jebakan sedimen untuk meringankan proses pengolahan air selanjutnya untuk digunakan oleh masyarakat ataupun industri.
Daftar Pustaka
Daftar Pustaka
Sidik, Khusnul. 2013. Pengertian Sedimentasi dan Macamnya.
http://zonangelmu.blogspot.com/2013/01/pengertian-sedimentasi-dan-macamnya.html#.U3BvMVWSxVM diakses pada tanggal 12 Mei 2014
Noname.2013. Pengertian Sedimentasi dan Jenisnya. http://tukangbata.blogspot.com/2013/01/pengertian-sedimentasi-dan-jenisnya.html diakses pada tanggal 20 Mei 2014
Noname. Masswasting dan Sedimentasi dan Jenis-Jenis Sedimentasi. http://bangkusekolah-id.blogspot.com/2013/02/masswasting-dan-sedimentasi-dan-jenis.html diakses pada tanggal 20 Mei 2014
Noname. Sumber Mata Air Pelestarian Fungsi dan Manfaatnya.
https://docs.google.com/document/d/1r1cnAD_NWNbgqyQTXA6QjUems_uzjtPQ0yknG9u7CYo/edit. diakses pada tanggal 20 Mei 2014
