Buku-Buku Kesehatan & Kedokteran
Karangan Dr.Budiman Chandra EGC Jakarta
Sumber air bersih yang murah dan aman
Problema penyediaan air bersih tetap merupakan masalah utama yang bagi penduduk baik dikota – kota besar dan perdesaan di Indonesia,menurut data statistik hanya kurang dari 60% penduduk kota-kota besar di Indonesia disuplai oleh perusahaan air minum pemerintah daerah/swasta sedangkan penduduk yang tinggal dipinggiran kota dan desa akan mendapat sumber air bersih dari tadah hujan,sumur dangkal,sungai,danau atau lebak.
Air sebenarnya cukup berlimpah di alam ini tetapi distribusinya yang tidak merata dan telah dicemari sehingga tidak layak diminum dan air sendiri merupakan media utama penyebaran penyakit menular.
Dalam kesempatan ini kita akan coba untuk membicarakan bagaimana mendapatkan air bersih untuk keperluan air minum dan kebutuhan sehari-hari yang murah dan aman.
Secara bakteriologik air dapat dibagi menjadi beberapa golongan berdasarkan jumlah bakteri coliform dalam 100 cc sampel air /MPN yaitu :
1. Air tanpa pengotoran ; mata air (artesis) bebas dari kontaminasi bakteri coliform dan patogen atau zat kimia beracun.
2. Air yang sudah mengalami proses desinfektan ; MPN < 50/100 cc 3. Penjernihan lengkap ; MPN < 5000/100 cc
4. Penjernihan tidak lengkap ; MPN > 5000/100 cc
5. Penjernihan khusus (water purification) ; MPN > 250.000/100 cc
MPN = Most Probable Number ( jumlah terkaan terdekat dari bakteri coliform dalam 100 cc air)
Sumber Air yang Bersih dan Aman
Batasan - batasan sumber air yang bersih dan aman antara lain : a. Bebas dari kontaminasi kuman atau bibit penyakit.
b. Bebas dari substansi kimia yang berbahaya dan beracun.
c. Tidak berasa dan tidak berbau.
d. Dapat dipergunakan mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga.
e. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau DepKes R.I.
Air dinyatakan tercemar bila mengandung bibit penyakit, parasit, bahan-bahan kimia yang berbahaya dan sampah atau limbah industri.
Siklus Hidrologi
Adalah fenomena alam yang mempelajari siklus air pada semua tahap yang dilaluinya, mulai dari proses evaporasi, kondensasi uap air, precipitasi, penyebaran air di permukaan bumi, penyerapan air ke dalam tanah sampai terjadi proses daur ulang.
Siklus Hidrologi
Secara umum pergerakan air di alam terdiri dari berbagai peristiwa yaitu : 1. Penguapan air (evaporasi)
2. Pembentukan awan (kondensasi).
3. Peristiwa jatuhnya air ke bumi/hujan (presipitasi) 4. Aliran air pada permukaan bumi dan di dalam tanah
Gambar 1.
Skema Representasi Siklus Hidrologi
S U M U R
Merupakan sumber utama penyediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan dan kota di Indonesia.
Secara teknis sumur dapat dibagi menjadi 2 jenis : 1. sumur dangkal (shallow well)
2. sumur dalam (deep well).
Sumur Dangkal
Sumur dimana sumber airnya berasal dari resepan air hujan diatas permukaan bumi terutama di daerah dataran rendah, Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi dengan air kotor yang berasal dari kegiatan MCK sehingga perlu sekali diperhatikan persyaratan sanitasi yang ada..
Sumur Dalam
Sumur dimana sumber airnya berasal dari proses purifikasi alamiah air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah dan tidak terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi. : Perbedaan antara Sumur Dangkal dan Dalam
Sumur Dangkal Sumur Dalam 1. Sumber air Air permukaan Air tanah 2. Kualitas air Kurang baik Baik
3. Kualitas Bacteriologis Kontaminasi Tidak terkontaminasi 4. Persediaan Kering pada musim Tetap ada sepanjang kemarau tahun
Sumur Sanitasi
Adalah jenis sumur yang telah memenuhi persyaratan sanitasi dan terlindung dari kontaminasi air kotor antara .lain :
1. Lokasi
Langkah pertama adalah menentukan tempat yang tepat untuk mendirikan sumur, jarak minimal 15 meter dan terletak lebih tinggi dari sumber pencemaran seperti kakus, kandang ternak, sampah dan lain – lainnya.
2. Dinding Sumur
Harus dilapisi dengan batu yang disemen dan paling tidak sedalam 6 meter dari permukaan tanah.
3. Dinding Parapet
Merupakan dinding yang berbatasan dengan dinding sumur dan harus dibuat setinggi 70-75 cm dari permukaan tanah dan merupakan satu kesatuan dengan dinding sumur.
4. Lantai Kaki Lima
Harus terbuat dari semen dan lebih kurang 1 meter ke seluruh jurusan melingkari sumur dengan kemiringan sekitar 10 derajat ke arah tempat pembuangan air (drainage).
5. Drainage
Saluran tempat pembuangan air harus dibuat berhubungan dengan parit supaya tidak terjadi genangan air di sekitar sumur.
6. Tutup Sumur
Sumur sebaiknya ditutup dengan penutup terbuat dari batu terutama pada sumur umum karena dapat mencegah kontaminasi langsung pada sumur.
7. Pompa Tangan/Listrik
Sumur harus dilengkapi dengan pompa tangan/listrik karena bila memakai timba kemungkinan terjadi kontaminasi cukup besar.
8. Tanggung Jawab Pemakai
Pada sumur umum harus dijaga kebersihannya bersama-sama oleh masyarakat karena kontaminasi dapat terjadi setiap saat.
9. Kualitas
Kualitas air perlu dijaga terus dengan pemeriksaan fisik, kimia dan bakteriologis secara teratur terutama pada saat terjadinya outbreak muntaber atau penyakit saluran pencernaan lainnya.
Purifikasi Air
Merupakan salah satu cara penjernihan atau purifikasi sumber air baku untuk mendapat air bersih dan dapat dilakukan dalam skala besar maupun kecil sesuai dengan kebutuhan:
Setiap purifikasi air dalam baik dalam skala besar dan kecil seharusnya melalui tahap – tahapan sebagai berikut :
1. Penyimpanan (storage) 2. Penyaringan (filtration) 3. Chlorinasi (chlorination)
Penyimpanan (storage)
Air baku diisap atau dialirkan dari sumber seperti sungai, kali dan lainnya ke dalam bak penampung alamiah atau buatan yang terlindung dari pencemaran.
Air yang telah disimpan dalam wadah penampungan ini akan mengalami proses purifikasi secara alamiah dan dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Fisik.
Kualitas air sudah dapat diperbaiki sekitar 90% dari benda yang terlarut dalam air akan mengendap dalam waktu 24 jam, air akan bertambah jernih dan proses filtrasi selanjutnya makin mudah dilakukan.
b. Kimiawi.
Pada saat penampungan ini akan terjadi proses kimiawi dimana bakteri-bakteri aerobik akan mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air dengan bantuan oxygen bebas menyebabkan amoniak bebas akan menjadi berkurang dan nitrat menjadi meningkat.
c. Biologis.
Organisme patogen berangsur-angsur akan mati, keadaan ini dapat dilihat bila air disimpan 5-7 hari dan jumlah bakterinya dapat berkurang sampai 90%.
Batas waktu yang optimum untuk penampungan berkisar antara 10-14 hari, bila lebih lama akan berkembang tumbuh-tumbuhan air seperti alga yang dapat menimbulkan rasa dan bau tidak enak dan perubahan warna pada air.
Penyaringan (Filtration)
Merupakan tahap kedua dari proses purifikasi air dan sangat penting karena dengan proses filtrasi ini sekitar 98-99%dari bakteri didalam air akan berkurang atau disaring.
Proses filtrasi air dapat dilakukan melalui beberapa cara : A. Slow Sand Filter (Biological Filter)
B. Rapid Sand Filter (Mechanical Filter)
Masing-masing metode diatas mempunyai kelebihan dan kekurangannya, sampai saat sekarang kedua metode ini masih tetap dipakai sebagai standar dalam proses purifikasi air.
Yang akan kita bicarakan adalah Slow sand filter atau skala kecil untuk memenuhi kebutuhan air bersih di rumah tangga yaitu Slow Sand (biological) Filter.
Pada tahun 1804, Scotland & London di Inggris, pertama kali mempergunakan slow sand filter untuk proses purifikasi air, pada abad ke 19 slow sand filter ini telah dipergunakan luas di seluruh penjuru dunia dan sampai saat ini masih dipergunakan sebagai metoda standar untuk proses purifikasi air.
Elemen daripada slow sand filter terdiri dari :
1. Supernatant water (air kotor yang akan dibersihkan) 2. Sand bed (lapisan pasir)
3. Under-drainage system
4. Sistem kontrol terhadap katup filter 1. Supernatant Water :
Adalah air baku yang ditampung diatas lapisan pasir dengan ketinggian bervariasi antara 1-1,5 M. ketinggian permukaan air ini harus dipertahankan dalam keadaan konstan agar :
• Tekanan yang ada membuat air meresap di sela - sela lapisan pasir.
• Air yang akan diproses tetap tinggal selama 3-12 jam untuk mengalami proses purifikasi partial berupa sedimentasi, oksidasi dan partikel - partikel berkumpul menjadi satu.
2. Sand Bed.
Merupakan bagian terpenting dari proses purifikasi dan berfungsi sebagai filter. Tebal lapisan pasir kira-kira 1,2 meter, pasir yang ada dipilih secara selektif dengan ukuran diameter antara 0,15 - 0,35 mm dan harus bersih dari lumpur dan benda - benda organik.
Dibawah lapisan pasir terdapat batu - batu koral yang berfungsi sebagai penyanggah lapisan pasir yang terletak diatasnya.
Lapisan pasir setebal satu meter kubik akan membentuk permukaan seluas 15.000 M2, air yang meresap melalui sand bed sangat lambat sekali memakan waktu 2 jam atau lebih.
Proses purifikasi yang terjadi berupa penyaringan mekanis, sedimentasi, absorpsi, oksidasi dan bacterial action dengan kecepatan filtrasi berkisar antara 0,1 - 0,4 M3/Jam/M2.
Lapisan Vital.
Pada sand bed yang baru dipakai hanya terjadi proses filtrasi secara mekanis dan belum terjadi filtrasi secara biologis, tetapi setelah permukaan dari pasir dilapisi lapisan tipis yang disebut lapisan Schmut Zdecke atau Zoogleal. Lapisan tipis dan bersifat gelatinous ini terdiri dari anyaman alga dan beberapa mikroorganisme seperti plankton, diatoms dan bakteri, pembentukan lapisan vital terjadi secara sempurna disebut sebagai proses pematangan dari filter dan membutuhkan beberapi hari dengan tebal 2-3 cm yang menutupi bagian atas dari sand bed. Lapisan vital ini merupakan jantungnya daripada slow sand filter yang berguna mengikat bahan-bahan organik, bakteri dan mengoksidasi amonium menjadi nitrat.
3. Under Drainage System :
Di bagian bawah dari filter box terdapat under drainage system yang terdiri dari pipa-pipa yang berlobang yang berfungsi sebagai saluran keluar (outlets) dari air yang telah mengalami proses filtrasi.
Sebagai contoh sederhana dari slow sand filter adalah sebuah bejana berbentuk kotak dengan ukuran 2,5 x 4 m yang terdiri dari :
Gambar 2. Drum Bekas 200 Liter
Air yang akan 3 bg disaring
lapisan zoogleal.
2 bg lapisan pasir
kran + venturimeter 1 bg lapisan koral
pipa berlobang
air bersih + chlorinasi
1. Sistem Kontrol Terhadap Katup Filter
Pada outlet dilengkapi dengan katup pengatur yang berfungsi sebagai alat pengatur dan mempertahankan kecepatan filtrasi. Untuk mengukur resistensi dalam filter box dipakai alat Venturimeter, bila resistensi meningkat katup regulasi pelan-pelan dibuka sehingga kecepatan filtrasi dapat dipertahankan berkisar antara 0,1 - 0,4 M3/M2/Jam.
Pembersihan Filter :
Dalam keadaan normal slow sand filter dapat dipakai terus berminggu-minggu sampai berbulan tanpa perlu dibersihkan. Pada keadaan dimana resistensi filter box terus meningkat dan katup regulasi dibuka penuh tetapi resistensi tetap meningkat dan kecepatan filtrasi menurun, maka bagian atas dari lapisan sand filter perlu dibersihkan dan dikeruk sampai 1-2 cm dengan cara membuang airnya terlebih dahulu.
Setelah dioperasikan sampai beberapa tahun atau lebih dilakukan pengerukan, ketebalan pada lapisan sand bed akan berkurang sekitar 0,5 -0,8 M, maka lapisan pasir yang ada perlu diganti dengan yang baru.
Keuntungan Slow Sand Filter : 1. Mudah dibuat dan dioperasikan.
2. Biaya pembuatannya lebih murah dibandingkan dengan Rapid sand filter.
3. Proses filtrasi baik fisik, kimiawi dan bakteriologis yang terjadi cukup tinggi, reduksi bakteri setelah proses filtrasi mencapai 99,9 - 99.999% dan E. Coli 99 - 99.9%.
