BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, tetapi air sangat mudah sekali terkontaminasi dan merupakan salah satu permasalahan yang paling serius dalam pencemaran lingkungan. Bilamana buangan limbah rumah tangga, bahan kimia atau mikrobiologi dari industri, rumah sakit, pertanian, limbah logam, minyak dan material radiokatif masuk ke dalam air maka hewan akuatik, tanaman maupun manusia akan menderita. Pencemaran air akan berpengaruh terhadap penurunan kualitas air hujan, sungai, danau, lautan dan air permukaan maupun air tanah yang digunakan untuk kehidupan makhluk hidup termasuk manusia. Air yang kotor atau terkontaminasi sangat tidak enak untuk dikonsumsi, terutama untuk kehidupan manusia yang mendambakan hidup sehat dan nyaman. (Darmono, 2008)
2.1.1. Keperluan Akan Air
Undang-Undang No.7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air Pasal 29 menetapkan pada ayat 1 dan 2 bahwa : Penyediaan sumber daya air ditujukan untuk memenuhi kebutuhan air dan daya air serta memenuhi berbagai keperluan sesuai dengan kualitas dan kuantitas.
Menurut Mulyanto (2007) penyedian sumber daya air dalam setiap wilayah sungai dilaksanakan sesuai dengan penatagunaan sumber daya air yang ditetapkan untuk memenuhi :
1. Kebutuhan pokok 2. Sanitasi lingkungan 3. Pertanian
4. Ketenagaan 5. Industri
6. Pertambangan 7. Perhubungan 8. Kehutanan
9. Keanekaragaman hayati 10.Olahraga
11.Rekreasi dan pariwisata 12.Ekosistem
14.Serta kebutuhan lain yang ditetapkan sesuai dengan peraturan perundang-undangan.
Tubuh manusia sebagian terdiri dari air, berkisar 50 – 70 % dari seluruh berat badan. Jika tubuh tidak cukup mendapat air atau kehilangan air hanya sekitar 5 % dari berat badan (pada anak besar dan dewasa), maka keadaan ini dapat menyebabkan dehidrasi berat. Sedangkan kehilangan air untuk 15 % dari berat badan dapat menyebabkan kematian. Karenanya orang dewasa perlu minum minuman 1,5 – 2 liter air sehari atau 2200 gram setiap harinya (Soemirat, 2000).
Kegunaan air bagi tubuh manusia antara lain untuk : proses pencernaan, metabolisme, mengangkat zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh dan menjaga tubuh jangan sampai kekeringan.
Meunurut Entjang (1991), air yang dibutuhkan oleh manusia untuk hidup sehat harus memenuhi syarat kualitas. Disamping itu harus pula dapat memenuhi secara kuantitas (jumlahnya). Diperkirakan untuk kegiatan rumah tangga yang sederhana paling tidak membutuhkan air sebanyak 100 L/orang/hari. Angka tersebut misalnya untuk :
a. Berkumur, cuci muka, sikat gigi, wudhu 20L/orang/hari b. Mandi/mencuci pakaian dan alat rumah tangga 45L/orang/hari
c. Masak, minum 5L/orang/hari
d. Menggolontor kotoran 20L/orang/hari
Jumlah air untuk keperluan rumah tangga perhari perkapita tidaklah sama untuk tiap Negara. Pada umumnya, dapat dikatakan pada negara-negara yang sudah maju, jumlah pamakaian air per hari per kapita lebih besar dari dari pada negara berkembang. Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air sangatlah bervariasi sehingga rata-rata pemakaian air per orang per hari berbeda untuk satu negara dengan negara lainnya, satu kota dengan kota lainnya, satu desa dengan desa lainnya.
2.1.2. Sumber Air
2.1.2.1. Air Laut
Air Laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini, maka air laut tak memenuhi syarat untuk air minum. (Sutrisno, 2004)
2.1.2.2. Air Atmosfir
Air atmosfir pada awalnya dalam keadaan murni dan sangat bersih, karena dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri/debu dan lain sebagainya sehingga air atmosfir akan tercemar. Maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran.
2.1.2.3. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Air permukaan ini dapat berupa air sungai dan air rawa/danau.
1. Air Sungai
Air sungai memiliki derajat pengotoran yang tinggi sekali. Hal ini karena selama pengalirannnya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Oleh karena itu dalam penggunaannya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna.
2. Air Rawa/Danau
Rawa adalah sumber air berupa genangan air terus menerus atau musiman yang terbentuk secara alamiah merupakan satu kesatuan jaringan sumber air dan mempunyai ciri-ciri khusus secara phisik, kimiawi dan bilogis. Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis yang tinggi tersebut, maka umumnya kadar Fe akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur Fe ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh alga (lumut) karena adanya sinar matahari dan O2.
menghilangkan warna tersebut. Bahan-bahan yang menimbulkan warna tersebut dihasilkan dari kontak antara air dengan reruntuhan organis seperti daun, duri pohon jarum dan kayu, yang semuanya dalam berbagai tingkat-tingkat pembusukan (de composition). Bahan-bahan tersebut berisikan kentalan tumbuh-tumbuhan dalam variasi yang besar. Tannin, asam humus, dan bahan dekomposisi lignin dianggap sebagai bahan yang memberi warna yang paling utama. Adanya kandungan besi (Fe) pada air rawa sebagai bahan yang berasal dari humus (feric-humate) dan menghasilkan warna dengan potensi yang tinggi.
Air rawa yang banyak mengandung partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur, kotor dan keruh. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan ini meliputi: tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik yang tersebar secara baik dan partikel-partikel kecil yang tersuspensi lainnya. Kandungan asam humus pada air rawa dan pembusukan bahan-bahan organis juga mengakibatkan air bersifat asam sehingga derajat keasaman (pH) pada air meningkat (Sutrisno,2006).
2.1.2.4. Air Tanah
Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti Fe dan Mn.
1. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan 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 di sini berfungsi sebagai saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air yang akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.
2. Air Tanah Dalam
Jika tekanan air tanah ini besar maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini sumur ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak dapat ke luar dengan sendirinya maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.
3. Mata Air
Mata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya (munculnya ke permukaan tanah) mata air dapat dibedakan atas :
a. Mata Air Rembesan, yaitu mata air yang airnya keluar dari lereng-lereng, b. Umbul, yaitu mata air dimana airnya keluar ke permukaan pada suatu dataran.
2.1.3. Sumur Gali
Sumur merupakan sumber utama penyediaan air bersih bagi penduduk, baik di perkotaan maupun di pedesaan. Secara teknis sumur dapat dibagi menjadi 2 jenis (Chandra, 2007)
1. Sumur Dangkal (shallow well)
2. Sumur Dalam (Deep Well)
Sumber air Sumur Dalam berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Kondisi ini menyebabkan sumber airnya tidak terkontaminasi serta secara umum telah memenuhi persyaratan sanitasi. Menurut Notoatmodjo (2003), air dari sumur dalam ini berasal dari lapisan air kedua di dalam tanah, dengan kedalaman di atas 15 meter dari permukaan tanah.
Berikut merupakan perbedaan sumur dangkal dan sumur dalam secara umum (Chandra, 2007).
Pembeda Sumur Dangkal Sumur Dalam
Sumber air
Sumur merupakan jenis sarana air bersih yang banyak dipergunakan masyarakat, karena ± 45% masyarakat mempergunakan jenis sarana air bersih ini. Sumur sanitasi adalah jenis sumur yang telah memenuhi persyaratan sanitasi dan terlindung dari kontaminasi air kotor (Chandra, 2007).
Sumur sehat minimal harus memenuhi persyaratan sebagai berikut (Entjang, 2000).
a. Syarat Lokasi atau Jarak
sumur dengan jamban, lubang galian untuk air limbah (cesspool, seepage pit) dan sumber-sumber pengotoran lainnya. Jarak tersebut tergantung pada keadaan serta kemiringan tanah.
1. Lokasi sumur pada daerah yang bebas banjir.
2. Jarak sumur minimal 15 meter dan lebih tinggi dari sumber pencemaran seperti kakus, kandang ternak, tempat sampah dan sebagainya (Chandra, 2007).
b. Syarat Konstruksi
Syarat konstruksi pada sumur gali tanpa pompa, meliputi dinding sumur, bibir sumur, serta lantai sumur.
1. Dinding sumur gali
a) Jarak kedalaman 3 meter dari permukaan tanah, dinding sumur gali harus terbuat dibuat dari tembok yang kedap air (disemen). Hal tersebut dimaksudkan agar tidak terjadi perembesan air / pencemaran oleh bakteri dengan karakteristik habitat hidup pada jarak tersebut. Selanjutnya pada kedalaman 1,5 meter dinding berikutnya terbuat dari pasangan batu bata tanpa semen, sebagai bidang perembesan dan penguat dinding sumur (Entjang 2000).
tujuannya lebih untuk mencegah runtuhnya tanah (Azwar, 1995).
c) Dinding sumur bisa dibuat dari batu bata atau batu kali yang disemen. Akan tetapi yang paling bagus adalah pipa beton. Pipa beton untuk sumur gali bertujuan untuk menahan longsornya tanah dan mencegah pengotoran air sumur dari perembesan permukaan tanah. Untuk sumur sehat, idealnya pipa beton dibuat sampai kedalaman 3 meter dari permukaan tanah. Dalam keadaan seperti ini diharapkan permukaan air sudah mencapai di atas dasar dari pipa beton. (Machfoedz 2004).
d) Kedalaman sumur gali dibuat sampai mencapai lapisan tanah yang mengandung air cukup banyak walaupun pada musim kemarau (Entjang, 2000).
2. Bibir sumur gali
a) Di atas tanah dibuat tembok yang kedap air, setinggi minimal 70 cm, untuk mencegah pengotoran dari air permukaan serta untuk aspek keselamatan (Entjang,2000).
b) Dinding sumur di atas permukaan tanah kira-kira 70 cm, atau lebih tinggi dari permukaan air banjir, apabila daerah tersebut adalah daerah banjir (Machfoedz, 2004).
3. Lantai sumur gali
Menurut Entjang (2000), ada beberapa persyaratan konstruksi lantai sumur gali antara lain :
a) Lantai sumur dibuat dari tembok yang kedap air ± 1,5 m lebarnya dari dinding sumur. Dibuat agak miring dan ditinggikan 20 cm di atas permukaan tanah, bentuknya bulat atau segi empat (Entjang, 2000).
b) Tanah di sekitar tembok sumur atas disemen dan tanahnya dibuat miring dengan tepinya dibuat saluran. Lebar semen di sekeliling sumur kira-kira 1,5 meter agar air permukaan tidak masuk (Azwar, 1995).
c) Lantai sumur kira-kira 20 cm dari permukaan tanah (Machfoedz, 2004). d) Saluran Pembuangan Air Limbah dari sekitar sumur menurut Entjang (2000),
dibuat dari tembok yang kedap air dan panjangnya sekurang-kurangnya 10 m. Sedangkan pada sumur gali yang dilengkapi pompa, pada dasarnya pembuatannya sama dengan sumur gali tanpa pompa, namun air sumur diambil dengan mempergunakan pompa. Kelebihan jenis sumur ini adalah kemungkinan untuk terjadinya pengotoran akan lebih sedikit disebabkan kondisi sumur selalu tertutup. Sumur pompa ini masih cukup banyak dipergunakan oleh masyarakat, walaupun trend jumlah pemakainya cenderung menurun. Persyaratan sumur pompa tangan sebagai berikut :
1) Saringan atau pipa-pipa yang berlubang berada di dalam lapisan tanah yang mengandung air.
sekurang-kurangnya 3 m.
3) Lantai sumur yang kedap air ditinggikan 20 cm dari permukaan tanah dan lebarnya ± 1½ m sekeliling pompa.
4) Saluran pembuangan air limbah harus ditembok kedap air, minimal 10 m panjangnya.
5) Untuk mengambil air dapat dipergunakan pompa tangan atau pompa listrik.
2.2. Pengertian Air Bersih
Menurut Suripin (2002) mengatakan bahwa yang dimaksud air bersih yaitu air yang aman (sehat) dan baik untuk diminum, tidak berwarna, tidak berbau, dengan rasa yang segar. Sedangkan berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 1405/Menkes/Sk/XI/2002, bahwa air bersih adalah air yang dipergunakan untuk keperluan sehari-hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan kesehatan air bersih sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku dan dapat diminum apabila dimasak. Dan menurut Kondoatie (2003) mengatakan bahwa air bersih adalah air yang kita pakai sehari-hari untuk keperluan mencuci, mandi, memasak dan dapat diminum setelah dimasak. Air yang dihasilkan PDAM bukan merupakan air minum yang langsung dapat diminum seperti air minum dari kemasan melainkan masih pada tingkat air bersih, karena air dari PDAM dapat kita minum setelah dimasak terlebih dahulu.
Salain untuk dikonsumsi air bersih juga dapat dijadikan sebagai salah satu sarana dalam meningkatkan kesejahteraan hidup melalui upaya peningkatan derajat kesehatan (Sutrisno, 1991).
2.2.1. Syarat Kualitas Air Bersih
Pemenuhan kebutuhan akan air bersih haruslah memenuhi dua syarat yaitu kuantitas dan kualitas (Depkes RI, 2005).
2.2.1.1 Syarat Kuantitatif
Syarat kuantitatif adalah jumlah air yang dibutuhkan setiap hari tergantung kepada aktifitas dan tingkat kebutuhan. Makin banyak aktifitas yang dilakukan maka kebutuhan air akan semakin besar.
Secara kuantitas di Indonesia diperkirakan dibutuhkan air sebanyak 138,5 liter/orang/hari dengan perincian yaitu untuk mandi, cuci kakus 12 liter, minum 2 liter, cuci pakaian 10,7 liter, kebersihan rumah 31,4 liter, taman 11,8 liter, cuci kendaraan 21,8 liter, wudhu 16,2 liter, lain-lain 33,3 liter (Slamet, 2009).
2.2.1.2. Syarat Kualitatif
Syarat kualitas meliputi parameter fisik, kimia, radioaktivitas, dan mikrobiologis yang memenuhi syarat kesehatan menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air (Slamet, 2004).
1. Parameter Fisik
suhu udara sedemikian rupa sehingga menimbulkan rasa nyaman, dan jumlah zat padat terlarut (TDS) yang rendah.
a. Bau
Air yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk akan kualitas air.
b. Rasa
Air yang bersih biasanya tidak memberi rasa/tawar. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. c. Warna
Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara alamiah pada air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warnapun dapat berasal dari buangan industri.
d. Kekeruhan
e. Suhu
Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi-reaksi biokimia didalam saluran/pipa, mikroorganisme pathogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum air dapat menghilangkan dahaga.
f. Jumlah Zat Padat Terlarut
Jumlah zat padat terlarut (TDS) biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik, dan gas terlarut. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik pula. Selanjutnya, efek TDS ataupun kesadahan terhadap kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebab masalah tersebut.
2. Parameter Mikrobiologis
Sumber-sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri. Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari bakteri pathogen. Bakteri golongan coli tidak merupakan bakteri golongan pathogen, namum bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri pathogen.
3. Parameter Radioaktivitas
kembali apabila sel dapat beregenerasi dan apabila tidak seluruh sel mati. Perubahan genetis dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker dan mutasi.
4. Parameter Kimia
Dari segi parameter kimia, air yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain air raksa (Hg), alumunium (Al), Arsen (As), barium (Ba), besi (Fe), Flourida (F), Kalsium (Ca), derajat keasaman (pH), dan zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti tercantum dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990. Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi ambang batas berakibat tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia, contohnya pH. Air sebaiknya tidak asam dan tidak basa (Netral) untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air. pH yang dianjurkan untuk air bersih adalah 6,5-9.
pihak termasuk masyarakat itu sendiri untuk mengetahui pentingnya hidup sehat dengan salah satunya menggunakan air bersih. Di Indonesia ketentuan mengenai standar kualitas air bersih mengacu kepada Peraturan Menteri Kesehatan Nomor: 416 tahun 1990 tanggal 3 September 1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air.. Dalam peraturan tersebut standar air bersih dapat dibedakan menjadi empat ketegori, yaitu :
1. Persyaratan kualitas air untuk air minum. 2. Persyaratan kualitas air untuk air bersih.
3. Persyaratan kualitas air untuk air kolam renang. 4. Persyaratan kualitas air untuk air pemandian umum.
Mendapatkan air bersih yang dapat memenuhi standar diatas, sangat dibutuhkan sumber air baku yang baik juga. Dengan sumber air baku yang baik akan dihasilkan kualitas air bersih yang kualitasnya dapat memenuhi syarat dengan biaya pengolahan yang tidak terlalu mahal.
2.2.2. Permasalahan Air Bersih Masyarakat
Mengurangi jumlah konsumsi air dibawah standar dan sumber air bersih yang digunakan dan tidak memenuhi kualitas air bersih berpengaruh pada menurunnya tingkat kesehatan. Masyarakat yang kurang sehat tidak dapat mengikuti pendidikan dengan baik dan tingkat produktivitasnya akan menurun karena sering sakit, pendapatan berkurang sedangkan pengeluaran bertambah karena harus membeli air bersih. Disini terlihat sekali pentingnya masyarakat mempunyai akses terhadap air bersih agar mereka dapat lebih sejahtera dikemudian hari.
Menurut Johnstone dan Wood dalam Mungkasa (2006) menerangkan bahwa masyarakat yang tidak dapat mengakses air bersih harus menanggung konsekuensi berupa:
1. Tingginya biaya untuk memperoleh air bagi masyarakat yang tidak punya akses. Masyarakat menghabiskan sekitar 40% dari penghasilannya atau mungkin 10-100 kali lipat harga air tarif rata-rata (Black dalam Mungkasa, 2004). Sedangkan air minum dianggap mahal jika pengeluaran melampaui 3 persen dari pendapatan rata-rata penduduk (Water Academy dalam Mungkasa, 2004).
Menggunakan perhitungan sederhana tersebut diatas dapat digambarkan bahwa masyarakat yang tidak dapat akses air bersih akan mengeluarkan biaya lebih besar dari pada yang punya akses walaupun dibandingkan dengan tarif termahal yang dipakai PDAM. Contoh illustrasi:
Seseorang dalam sehari membeli air bersih dari pedagang gerobak 2 jerigen, dengan harga untuk 1 jerigen (isi 20 liter)= Rp.1000,- berarti dalam 1 hari mengeluarkan Rp.2.000,-. Dapat kita hitung biaya keluarga tersebut dalam satu bulan untuk membeli air bersih:
Biaya air bersih dalam 1 bulan = 30hr x Rp.2.000,- = Rp.60.000,-
Volume pemakaian air bersih dalam 1 bulan = 30 hr x 2 jerigen x 20 ltr = 1200 liter Dikonversi dalam 1m3, maka biaya untuk 1m3 adalah = 1000 liter/1200liter x Rp.60.000,- = Rp.50.000,-
Sedangkan tarif PDAM yang paling mahal Rp.8.000,-/m3.
2.3. Peranan Air dalam Penyebaran Penyakit
Air merupakan suatu bahan yang sangat dibutuhkan oleh manusia, disamping itu juga dapat menimbulkan berbagai gangguan kesehatan terhadap pemakainya karena mengandung mineral atau zat-zat yang tidak sesuai untuk dikonsumsi, karena air dapat menjadi media penular penyakit. Didalam menularkan penyakit air berperan dalam empat cara (Koesnoputranto 2000) :
1. Cara Water Borne
Kuman petogen dapat berada dalam air minum untuk manusia dan hewan. Bila air yang mengandung kuman patogen ini terminum maka dapat menjadi penyakit pada yang bersangkutan. Penyakit menular yang disebarkan oleh air secara langsung ini dapat sering kali dinyatakan sebagai penyakit bawaan air atau “Water Borne Disease”. Penyakit-penyakit tersebut diantaranya : kholera, penyakit typhoid, penyakit hepatitis infeksiosa, penyakit disentri basiler. Penyakit –
penyakit ini hanya dapat menyebar apabila mikroba penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari.
2. Cara Water Washed
penularan water washed terutama berada di bidang hygiene sanitasi. Mutu air yang diperlukan tidak seketat mutu air bersih untuk diminum, yang lebih menentukan dalam hal ini adalah banyaknya air yang tersedia.
3. Cara Water Bashed
Penyakit pada siklusnya memerlukan pejamu (host) perantara. Pejamu/perantara ini hidup didalam air, contoh penyakit ini adalah penyakit schistosomiasis dan dracunculus medinensis (guinea warm). Larva schistosomiasis
hidup dalam keong-keong air. Setelah waktunya, larva ini akan mengubah bentuk menjadi cercaria dan menembus kulit (kaki) manusia yang berada dalam air tersebut. Badan – badan air yang potensial untuk menjangkitkan jenis penyakit ini adalah badan-badan air yang terdapat di alam, yang sering berhubungan erat dengan kehidupan manusia sehari-hari, seperti menangkap ikan, mandi, cuci, dan sebagainya.
4. Water Rellated Vektor Disease (vektor-vektor insekta yang berhubungan dengan air)
dengan mudah bila lingkungan tersebut terdapat tempat-tempat sementara untuk air bersih seperti gentong air, pot, dan sebagainya.
Selain penyakit-penyakit yang disebabkan oleh kuman parasit, air juga dapat menimbulkan kerugian dan gangguan yang disebabkan oleh bahan-bahan kimia yang ada dalam air, seperti sakit pinggang, tulang rapuh, tekanan darah tinggi, kerusakan ginjal dan korosi pada besi.
Menurut Soemirat (2002), Penyakit bawaan air tidak saja disebabkan oleh air minum yang tidak memenuhi standart, tetapi dipengaruhi oleh berbagai faktor sebagai berikut :
1. Air buangan yang lebih berbahaya, tetapi tidak dikelola, sehingga meskipun air minum memenuhi standard, penyakit bawaan air masih akan tetap banyak.
2. Air bersih sering ditampung dirumah ataupun diangkut dari kran umum kerumah, makaapabila wadah air ini tidak bersih, air yang telah sehat akan berbahaya kembali.
2.4. Kerang (Unionidae)
2.4.1. Pengertian Kerang
Menurut Porsepsi (1998) Kerang merupakan nama sekumpulan moluska dwicangkerang dari famili cardiidae yang merupakan salah satu komoditi perikanan yang telah lama dibudidayakan sebagai salah satu usaha sampingan masyarakat pesisir. Teknik budidayanya mudah dikerjakan, tidak memerlukan modal yang besar dan dapat dipanen setelah berumur 6-7 bulan. Hasil panen kerang per hektar per tahun dapat mencapai 200-300 ton kerang utuh atau sekitar 60-100 ton daging kerang.
2.4.2. Ciri-Ciri Umum Kerang
Phylum mollusca sudah ada sejak zaman kambrian, kira-kira 450 juta tahun
yang lalu. Hal ini terbukti dengan banyaknya penemuan fosil mollusca yang berasal dari zaman kambria. Phylum hewani ini merupakan golongan kedua terbesar di dunia hewan (regnum animalia ). Semuanya tersebar baik di darat (teresterial), maupun di air (akuatik). Penyebaran hewan ini sangat luas, baik geografis maupun geologis. Dikenal lebih dari 100.000 spesies yang masih hidup dan mungkin lebih besar lagi jumlah fosilnya.
bagian sebelah kiri merupakan bayangan dari sebelah kanan ). Sebagian besar tubuh hewan molluska yang lunak dilindungi oleh cangkang (exoskleton) yang keras.
Kerang tidak memiliki kepala (juga otak) dan hanya simping yang memiliki mata. Organ yang dimiliki adalah ginjal, jantung, mulut, dan anus. Kerang dapat bergerak dengan kaki berupa semacam organ pipih yang dikeluarkan dari cangkang sewaktu-waktu atau dengan membuka-tutup cangkang secara mengejut. Sistem sirkulasinya terbuka, berarti tidak memiliki pembuluh darah. Pasokan oksigen berasal dari darah yang sangat cair yang kaya nutrisi dan oksigen yang menyelubungi organ-organnya.
Makanan kerang adalah plankton, dengan cara menyaring. Kerang sendiri merupakan mangsa bagi cumi-cumi dan hiu. Semua kerang adalah jantan ketika muda. Beberapa akan menjadi betina seiring dengan kedewasaan.
2.4.3. Jenis dan Karakteristik Morfologis Kerang
Menurut Ningsih (2009) Kerang unionidae di Indonesia lebih dikenal dengan nama lokal Kijing. Tedapat 3 jenis kerang yaitu :
a. Contradens contradens
cenderung putih percampuran antara putih, pink, dan hijau. Bekas otot aduktor tampak jelas pada posterior bagian dorsal. Perbandingan morfometri 1 : 1,79 : 3,06.
b. Rectidens sumatrensis
c. Elongaria orientalis
2.4.4. Kulit Kerang
Kerang adalah hewan air yang termasuk hewan bertubuh lunak (moluska). Pengertian kerang bersifat umum dan tidak memiliki arti secara biologi namun penggunaannya luas dan dipakai dalam kegiatan ekonomi.
Cangkang kerang terdiri atas tiga lapisan yaitu, Periostrakum merupakan lapisan tipis dan gelap yang tersusun atas zat tanduk yang dihasilkan oleh tepi mantel sehingga sering disebut lapisan tanduk, fungsinya untuk melindungi cangkang dari asam karbonat dalam air serta memberi warna cangkang; Prismatik adalah lapisan tengah yang tebal dan terdiri atas kristal kalsium karbonat yang berbentuk prisma yang berasal dari materi organik yang dihasilkan oleh tepi mantel; Nakreas, merupakan lapisan terdalam yang tersusun atas kristal-kristal halus kalsium karbonat.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serbuk Kulit Kerang
Komponen Kadar (% berat)
CaO 66,70 SiO2 7,88 Fe2O3 0,03 MgO2 2,28 Al2O3 1,25
2.4.5. Kalsium Oksida (CaO) pada Kulit Kerang dan Kegunaannya
Menurut Siregar (2009) Kalsium Oksida (CaO) merupakan zat yang dominan atau yang paling banyak terdapat dalam kulit kerang yaitu 66,70%. Dalam kehidupan sehari-hari CaO lebih dikenal dengan sebutan kapur (lime). CaO adalah bahan mudah larut dalam air dan menghasilkan gugus hidroksil yaitu Ca(OH)2 yang bersifat basa dan disertai keluarnya panas yang tinggi.
Menurut Tarmiji (1986), penggunaan dari kapur antara lain dibidang kesehatan lingkungan untuk pengolahan air kotor, air limbah maupun industri lainnya. Pada pengolahan air kotor, kapur dapat mengurangi kandungan bahan-bahan organik. Cara kerjanya adalah kapur ditambahkan untuk mereaksikan alkalibikarbonat serta mengatur pH air sampai sehingga menyebabkan pengendapan. Proses pengendapan ini akan berjalan secara efektif apabila pH air antara 6 – 8 (Considine). Hydrate lime dihasilkan dari reaksi quickime (CaO) dengan air,
sehingga terbentuk Ca(OH)2.
2. Warna, sebagian besar umumnya berwarna putih dan pada tingkat tinggi dapat berwarna abu-abu.
3. Kepadatan, Kalsium hidroksida memiliki tingkat kepadatan kira-kira 2,3 g/m3 4. Kelarutan, tingkat kelarutan dari kira-kira 1,85 Ca(OH)2/l air pada suhu 00C
sampai 0,7g/l pada suhu 1000C.
5. Netralisasi asam , Kalsium hidroksida siap bereaksi dengan asam dan gas sehingga tentu saja berkemampuan menetralisasi asam.
6. pH, karena kalsium hidroksida adalah termasuk basa kuat, konsentrasi 0,10 g Ca(OH)2/l dapat memberi pH kira-kira 11,3 pada suhu 250C.
Kalsium Oksida (CaO) adalah merupakan bahan yang mudah larut dalam air dengan mengeluarkan panas yang tinggi (Highleyexotermically). Selain itu, reaksi antara CaO dan air akan menghasilkan gugus hidroksil Ca(OH)2 yang bersifat basa dengan reaksi sebagai berikut:
CaO + H2O Ca(OH)2 + heat
Kalsium hidroksida yang terbentuk itu yang menyebabkan pH air meningkat. Disamping itu kalsium hidroksida yang terbentuk akan bereaksi dengan besi membentuk ferri hidroksida yang berupa endapan (Petrucci, 1993).
a. Proses pengolahan air, air kapur dapat berguna sebagai bahan penurun kesadahan, menetralisasi keasaman, memperkecil kadar silika, mangan, fluorida dan bahan-bahan organik. Selain itu dapat juga mengurangi kadar BOD dengan cara menyerap antara 40% sampai 50 % bahan organik terlarut maupun tidak terlarut. b. Proses pengolahan air bekas, kapur dapat befungsi antara lain dalam pengendalian
keasaman digester, penyerapan bau (deodorant) dan sebagai desinfektan.
c. Proses pengolahan buangan industri besi/baja, kapur digunakan untuk menetralisir asam sulfat bebas (free sulfuric acid ) dan mengendapkan garam-garam besi yang terdapat pada limbah industri tersebut.
d. Kapur dapat digunakan untuk mengurangi gas SO2 yang keluar dari pembakaran batu bara atau minyak yang mengandung sulfur yang tinggi melalui suatu proses yang disebut “wet scrubing”.
e. Pada peternakan ayam, kapur dapat digunkan untuk mengeringkan serta mengurangi bau kotoran ayam yang berceceran di laniat kandang. Selain itu juga dapat berfungsi sebagai “geomedical” untuk mencegah parasit-parasit dan banyak penyakit ayam. Dosis yang biasa dipakai pada peternakan ayam adalah sekitar 1 lb (0,45 kg) Hydrates Lime [Ca(OH)2] pada setiap 3-5 ft2 (2,79-4,65 m2) lantai yang mengandung kotoran ayam.
Penelitian ini menunjukan hasil bahwa Larutan kapur dan larutan tawas efektif menurunkan kadar fosfat dalam limbah cair RS Bethesda dengan prosentase 97,92 %.
2.5. Purifikasi Air
Purifikasi air atau pemurnian air (water purification) adalah proses menghilangkan bahan kimia yang tidak diinginkan, kontaminan biologis, padatan tersuspensi dari air yang terkontaminasi. Tujuan dilakukannya purifikasi ini adalah untuk menghasilkan air yang bersih dan digunakan untuk keperluan tertentu. Sebagian besar air dimurnikan untuk konsumsi manusia seperti untuk keperluan air minum dan air bersih.
Proses purifikasi air dapat mengurangi konsentrasi partikulat termasuk menghilangkan partikel-partikel, parasit, bakteri, alga, virus, jamur dan berbagai zat terlarut dan bahan partikel yang berasal dari permukaan air yang terkontaminasi setelah terjadinya hujan.
Secara umum metode yang digunakan dalam proses purifikasi air yaitu : 1. Proses fisik seperti filtrasi, sedimentasi dan destilasi ditujukan untuk mengurangi
atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar, penyisihan lumpur dan pasir serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air baku.
3. Poses kimia seperti koagulasi, flokulasi dan klorinasi yaitu pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. Bahan-bahan yang digunakan antara lain tawas dan kapur dalan proses pelunakan atau zat pengendap (koagulan) lainnya.
2.5.1. Purifikasi Air dengan Koagulasi
Menurut kusnaedi (2006) mengatakan bahwa koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia ke dalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan tersuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus, bakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat mengendap. Tahap ini berlangsung pada ember pertama dengan cara mencampurkan zat koagulasi yang dilengkapi dengan pengaduk. Bahan koagulan yang dapat digunakan antara lain : kapur, tawas, tanah liat (lempung) setempat, dan tepung biji kelor.
Proses koagulasi merupakan faktor kunci dalam elektrokoagulasi, proses ini menggambarkan interaksi antara koagulan dengan bahan polutan yang hendak diolah. Prinsip dari koagulasi adalah destabilisasi partikel koloid dengan cara mengurangi semua gaya yang mengikat, kemudian menurunkan energi penghalang dan membuat partikel menjadi bentuk flok. Koagulasi merupakan proses destabilisasi partikel-partikel koloid untuk memfasilitasi pertumbuhan partikel-partikel-partikel-partikel selama flokulasi.
partikel-partikel koloid akibat pembubuhan bahan kimia. Pada proses ini terjadi pengurangan besarnya gaya tolak menolak antara partikel-partikel koloid di dalam larutan.
Ada tiga persyaratan kunci dari koagulan yang harus dipenuhi :
a. Kation trivalent. Adapun koloid-koloid di dalam air adalah bermuatan negatif, jadi diperlukan adanya kation untuk menetralkan muatannya. Kation trivalent merupakan kation yang paling efisien.
b. Tidak beracun. Kation yang digunakan harus tidak beracun sehingga memberikan hasil air olahan yang aman (misalkan untuk air minum).
c. Tidak larut dalam kisaran pH netral. Jadi koagulan yang ditambahkan harus mengendap dari larutannya sehingga ion-ionnya tidak tertinggal di dalam air. Pengendapan semacam ini akan sangat membantu proses penghilangan koloid.
Koagulasi adalah mekanisme dimana partikel-partikel koloid yang bermuatan negatif akan dinetralkan, sehingga muatan yang netral tersebut saling mendekat dan menempel satu sama lain, dan membentuk flok. Untuk menambah besarnya ukuran koloid dapat dilakukan dengan jalan reaksi kimia diikuti dengan pengumpulan atau dengan cara penyerapan.
ini tidak dilakukan, maka pengendapan oleh koagulan tidak sempurna, disamping itu kemungkinan adanya tertinggal sisa aluminium dan besi tersebut dalam air yang tidak dijernihkan.
2.5.2. Manfaat Koagulasi
Manfaat pengolahan air dengan cara koagulasi adalah lebih cepat, efektif dan efisien menghilangkan bahan-bahan limbah dalam bentuk koloid, dengan menambahkan koagulan. Dengan koagulasi, partikel-partikel koloid akan saling menarik dan menggumpal membentuk flok (Suryadiputra, 1995), serta memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dan bahan-bahan koloidal di dalam air menjadi agregat/jonjot (proses sebelum penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga dapat dipisahkan dengan proses pengendapan dan dapat juga berfungsi menghilangkan beberapa jenis organisme dalam air. Flokulasi terjadi setelah koagulasi dan berupa pengadukan pelan pada air limbah. Dengan mengendapnya koloid, diharapkan laju fouling yang terjadi pada membran akan berkurang, sehingga penggunaan mikrofiltrasi dalam proses pengolahan air bersih menjadi layak untuk dilakukan. Dengan aplikasi teknologi koagulasi zat yang berbentuk suspensi atau koloid dirubah bentuknya menjadi zat yang dapat dipisahkan dari air. Agregasi sebagai akibat dari pemakaian koagulan adalah tahap awal dimana selanjutnya dilakukan pemisahan flok dari air misalnya dengan proses sedimentasi, filtrasi atau flotasi.
dalam air yang seringkali menyebabkan pencemaran. Dengan koagulasi zat suspensi tersebut yang juga sebagai pencemar, bisa dihilangkan dari air.
Pentingnya koagulasi di IPA (Instalasi Pengolahan Air) terhadap air baku, air permukaan dan air tanah yang sudah mengalami pengolahan pendahuluan; seringkali terdapat zat padat dalam bentuk atau ukuran yang tidak memungkinkan mengendap pada proses sedimentasi saja atau dengan proses lain di dalam waktu dentensi yang efisien.
Zat tersuspensi yang mempunyai ukuran lebih dari 5 – 10 μm dapat dihilangkan agak mudah dengan filtrasi atau sedimentasi dan filtrasi. Sedangkan penghilangan koloid yang tidak tercemar berat dapat menggunakan Saringan pasir lambat. Timbul kesulitan bilamana kualitas air baku tidak baik sehingga tidak semua zat koloid dan kotoran lainnya dapat dihilangkan dengan saringan pasir cepat atau saringan pasir lambat. Untuk mengatasi hal ini maka proses koagulasi dengan menggunakan bahan kimia dilakukan.
Selain itu juga penting bagi proses desinfeksi dengan adanya pemisahan zat padat sebelum desinfeksi dilakukan, karena sering kali mikroorgamisme terdapat di dalam zat padat, yang tidak dapat dimusnahkan oleh proses oksidasi reduksi, karena oksidan akan tereduksi oleh zat organik didalam flok sebelum bisa menembus mikroorganisme untuk dimusnahkan.
pengendapan flok secara fisik), akan tetapi reaksi kimia antara koagulan/flokulan dan zat terlarut didalam air yang menghasilkan senyawa kimia yang tidak larut.
2.5.3. Jenis Bahan Koagulan
Ada beberapa bahan koagulan yang sering digunakan untuk pengolahan air yaitu sebagai berikut:
1. Poly Aluminium Chlorida (PAC)
dari logam-logam dan garam-garam dan dapat stabil karena adanya permukaan air yang terikat dan menghalangi terjadinya kontak dari partikel-partikel sekitarnya. Koloid ini dapat dihilangkan dengan menurunkan potensial yaitu dengan menggunakan tabel lapisan 6-9 dengan pH netral adalah 7.
2. Soda kapur (Ca(OH)2)
Dalam proses pengolahan air, selalu ditambahkan zat kimia yang masing-masing memiliki fungsi sendiri. Adanya proses penjernihan air melalui proses koagulasi PAC maka pH air akan menjadi turun. Dan penurunan nilai pH dalam air ini mengakibatkan flok-flok yang terbentuk akan susah mengendap. Maka untuk menetralisasikan nilai pH ini dilakukan penambahan soda kapur Ca(OH)2, adapun reaksi yang terjadi :
Al(OH)Cl2 + 4H2O 2Al(OH)3 + 4HCl
Bahan penetral (soda kapur) dimasukkan kedalam hasil, proses larutan tersebut sampai kadar pH diperoleh mendekati nilai netralisasi.
2Al(OH)3 + 4HCl + 2Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 2CaCl2 + 4H2O 3. Biji Kelor sebagai Koagulan
kemudian air di bagian atas yang bersih dipisahkan untuk memenuhi keperluan keluarga sehari-hari (Savitri, 2006).
Hasil penelitian Hidayat (2003) mengenai efektifitas bioflokulan biji kelor dalam proses pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas. Parameter yang diamati adalah waktu pengendapan, nilai warna, nilai kekeruhan, Total Suspended Solid (TSS), Chemical Oxygen Demand (BOD), dan Biologycal Oxygen Demand (COD). Hasil penelitian menunjukan bahwa bioflokulan biji kelor pada konsentrasi 1500 ppm mampu mengendapkan flok limbah cair industri pulp dan kertas dalam waktu 8 menit 20 detik, efektifitas nilai warna 69,79 %, nilai kekeruhan 91,47 %, TSS 18,45 %, COD 75 %, dan BOD 81,49 %. Untuk PAC (Poly Aluminum Chlorida), bioflokulan biji kelor memberikan hasil yang lebih baik untuk parameter waktu pengendapan, namun untuk parameter nilai kekeruhan dan COD tidak berbeda nyata, sedangkan untuk parameter nilai warna, dan BOD ternyata PAC memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan bioflokulan biji kelor, hal ini berarti bahwa biji kelor dapat bermanfaat sebagai bioflokulan dalam proses pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas.
kelor dapat berlangsung melalui proses fisik (pengadukan dan penyaringan) dan biologis (penggumpalan atau pengendapan) bahkan proses penyerapan (Savitri, 2006).
Biji kelor sebagai koagulan tidak beracun, dapat diuraikan secara biologis, dan ramah lingkungan. Penggunaan biji kelor pada pengolahan air lindi TPA Benowo dengan dosis 150 mg/L dapat dicapai penyisihan 90 % kekeruhan, TSS 83 %, TDS 40 %, COD 19 %, BOD 61,5 % (Dwiriyanti, 2005).
2.5.3. Faktor yang Memengaruhi Penggumpalan
Terjadinya proses penggumpalan dalam air dipengaruhi oleh pH, turbiditas penyusun air, jenis koagulan, suhu dan pencampuran untuk memperoleh kondisi optimum.
1. Suhu Air
Suhu air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi. Bila suhu air diturunkan, maka besarnya daerah pH yang optimum pada proses kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan. 2. Derajat Keasaman (pH)
3. Jenis Koagulan
Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya efektivitas daripadakoagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbukatau butiran. 4. Kadar Ion Terlarut
Pengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu : pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium, kalsium dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap proses koagulasi.
5. Tingkat Kekeruhan
Pada tingkat kekeruhan yang rendah proses destibilisasi akan sukar terjadi. Sebaliknya pada tingkat kekeruhan air yang tinggi maka proses destabilisasi akan berlangsung cepat. Tetapi apabila kondisi tersebut digunakan dosis koagulan yang rendah maka pembentukan flok kurang efektif.
6. Dosis Koagulan
Untuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangattergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan dosis yang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik.
7. Kecepatan Pengadukan
benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air. Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila pengadukan terlalu lambat mengakibatkan lambatnya flok terbentuk dan sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang terbentuk.
8. Alkalinitas
Alkalinitas dalam air ditentukan oleh kadar asam atau basa yang terjadi dalam air. Alkalinitas dalam air dapat membentuk flok dengan menghasil ion hidroksida pada reaksihidrolisa koagulan.
Gambar mekanisme koagulasi dapat dilihat pada gambar 2.4:
2.5.5. Pengadukan Koagulan
Faktor penting pada proses koagulasi adalah pengadukan. Berdasarkan kecepatannya, pengadukan dibedakan menjadi dua, yaitu pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Kecepatan pengadukan dinyatakan dengan gradien kecepatan (G), yang merupakan fungsi dari tenaga yang disuplai (P):
a) Pengadukan Mekanis
Pengadukan mekanis adalah metoda pengadukan menggunakan alat pengaduk berupa impeller yang digerakkan dengan motor bertenaga listrik. Umumnya pengadukan mekanis terdiri dari motor, poros pengaduk, dan gayung pengaduk (impeller),
b) Pengadukan Hidrolis
Pengadukan hidrolisis adalah pengadukan yang memanfaatkan gerakan air sebagai tenaga pengadukan. Sistem pengadukan ini menggunakan energi hidrolik yang dihasilkan dari suatu aliran hidrolik. Energi hidrolik dapat berupa energi gesek, energy potensial (jatuhan) atau adanya lompatan hidrolik dalam suatu aliran.
Beberapa contoh pengadukan hidrolis adalah terjunan (Gambar 2.7), loncatan hidrolis, parshall 68 flume, baffle basin (baffle channel, Gambar 2.8), perforated wall, gravel bed dan sebagainya.
Gambar 2.5 Pengadukan Cepat dengan Alat Pengaduk
c) Pengadukan Pneumatic
Pengadukan pneumatic adalah pengadukan yang menggunakan udara (gas) berbentuk gelembung yang dimasukkan ke dalam air sehingga menimbulkan gerakan pengadukan pada air (gambar 2.9). Injeksi udara bertekanan ke dalam suatu badan air akan menimbulkan turbulensi, akibat lepasnya gelembung udara ke permukaan air. Makin besar tekanan udara, kecepatan gelembung udara yang dihasilkan makin besar dan diperoleh turbulensi yang makin besar pula.
Gambar 2.7 Pengadukan Cepat dengan Terjunan
Gambar 2.8 Denah Pengadukan Lambat dengan Baffle Channel
Jartest adalah salah satu alat laboratorium yang dapat digunakan untuk menentukan jumlah koagulan optimum (dosis koagulan) pada proses penjernihan air dan untuk mengetahui kinerja koagulasi secara simulasi di laboratorium dengan menggunakan sampel asli yang akan diteliti.
Gambar 2.10 Jartest
2.6.1. Tujuan Jartest
Pada pengolahan air bersih atau air limbah dengan proses kimia selalu dibutuhkan bahan kimia tertentu pula untuk menurunkan kadar polutan yang ada di
Gambar 2.9 Pengadukan Cepat secara Pneumatic
dalam air atau air limbah. Penambahan bahan kimia tidak dapat dilakukan sembarang, harus dengan dosis yang tepat dan bahan kimia yang cocok serta harus memperhatikan pHnya. Sehingga jartest bertujuan untuk menoptimalkan pengurangan polutan dengan :
1. Mengevaluasi koagulan dan flokulan 2. Menentukan dosis bahan kimia 3. Mencari pH yang optimal
2.6.2. Kegunanaan Jartest
1. Koagulasi
Air mengandung partikel-partikel koloid yang terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu singkat. Partikel-partikel koloid tersebut tidak dapat menyatu menjadi partikel yang lebih besar karena pada umumnya partikel-partikel tersebut bermuatan elektris yang sama, sehingga dibutuhkan penambahan bahan kimia seperti koagulan yang dapat mendestabilkan partikel-partikel koloidal. Koagulasi adalah proses adsorpsi dari koagulan terhadap partikel koloid sehingga menyebabkan destabilisasi partikel. Proses ini biasa disebut proses netralisasi
2. Flokulasi
Setelah selesai dengan proses koagulasi, proses yang terjadi dilanjutkan pada tahap ke dua yaitu proses flokulasi dimana terjadi penggabungan partikel-partikel yang tidak stabil sehingga membentuk flok yang lebih besar dan lebih cepat dapat dipisahkan. Sering kali flok yang terbentuk tidak begitu bagus sehingga dibutuhkan bahan kimia tambahan yang dapat membantu penggabungan flok-flok tersebut sehingga menjadi flok yang lebih besar. Flokulasi dilakukan pada pengadukan lambat dengan waktu 5-30 menit. Proses koagulasi, flokulasi dapat dijelaskan dengan teori jembatan kimia.
3. Presipitasi
Presipitasi adalah proses pengendapan dari garam-garam solid yang terbentuk karena adanya reaksi kimia. Presipitasi biasanya untuk penurunan logam berat. Pada presipitasi ini Jartest digunakan untuk mencari kondisi optimum dimana pada kondisi ini diharapkan logam-logam berat yang ada di air limbah dapat diendapkan bersama-sama.
4. Oksidasi dan Desinfektan
2.6.3. Metode Pengujian Koagulasi dengan Jartest
Standar nasional untuk metode pengujian koagulasi flokulasi dengan cara jartest ditetapkan dalam SNI 19-6449-2000 termasuk prosedur umum untuk pengolahan dalam rangka mengurangi bahan-bahan terlarut, koloid dan yang tidak mengendap dalam air dengan menggunakan bahan kimia dalam proses koagulasi flokulasi, yang dilanjutkan dengan pengendapan secara gravitasi.
Uji koagulasi dilaksanakan untuk menentukan dosis bahan-bahan kimia dan persyaratan yang digunakan untuk memperoleh hasil yang optimum. Variabel-variabel utama yang dikaji sesuai dengan yang disarankan, termasuk :
1. Bahan kimia pembantu 2. pH ( derajat keasaman ) 3. Temperatur
4. Persyaratan tambahan dan kondisi campuran
Metode uji ini digunakan untuk mengevaluasi berbagai jenis koagulan dan flokulan pada proses pengolahan air bersih dan air limbah. Pengaruh konsentrasi koagulan dan flokulan dapat juga dievaluasi dengan metode ini.
2.7. Dampak Penggunaan Air Rawa
2.7.1. Pengaruh Air Rawa terhadap Estetika
Dari segi estetika yaitu dengan adanya warna dan kekeruhan pada air rawa akan mengurangi efektifitas usaha desinfeksi, karena mikroba terlindung oleh zat padat tersuspensi, baik yang bersifat anorganik maupun yang organik. Hal ini tentu berbahaya bagi kesehatan bila terdapat mikroba yang pathogen. Disamping itu penyimpanan terhadap standar yang diterapkan akan mengurangi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut yang selanjutnya dapat mendorong masyarakat untuk mencari sumber air lain yang kemungkinan tidak aman. Warna dan kekeruhan yang melebihi standar baku mutu yang telah ditetapkan dapat menimbulkan kekhawatiran terbendungnya bahan-bahan kimia yang dapat mengakibatkan efek toksik terhadap manusia dan dampak estetika seperti kekuningan pada dinding kamar mandi, peralatan dapur dan pakaian (Sutrisno, 1991).
2.7.2. Pengaruh pH Rendah terhadap Kesehatan
pH rendah pada air rawa menyebabkan air terasa asam yang dapat menimbulkan kerusakan gigi dan sakit perut, kandungan zat organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme dalam air yang dapat menimbulkan bau apabila zat organik tersebut terurai secara biologis dan jika dilakukan desinfeksi dengan larutan khlor akan membentuk senyawa organokhrone yang bersifat karsinogenik (Suprihanto, 1994).
2.7.3. Pengaruh Kadar Besi (Fe) terhadap Kesehatan
penting di dalam tubuh meskipun sukar diserap (10-15%). Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin yaitu sekitar 75%, yang memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan mengantarkannya ke jaringan tubuh.
Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah, kerusakan usus, penuaan dini hingga kematian mendadak, mudah marah, radang sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit kehitam-hitaman, sakit kepala, gagal hati, hepatitis, mudah emosi, hiperaktif, hipertensi, infeksi, insomnia, sakit liver, masalah mental, rasa logam di mulut, myasthenia gravis, nausea, nevi, mudah gelisah dan iritasi, parkinson, rematik, sikoprenia, sariawan perut, sickle-cell anemia, keras kepala, strabismus, gangguan penyerapan vitamin dan mineral, serta hemokromatis.
2.8. Landasan Teori
Mengacu dari teori purifikasi air dengan pengolahan kimia (koagulasi) dalam Kusnaedi (2006) mengatakan bahwa koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia ke dalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan tersuspensi dapat menggumpal dan cepat mengendap.
Penelitian Siregar (2009) mengatakan Kalsium Oksida (CaO) merupakan zat yang dominan atau yang paling banyak terdapat dalam kulit kerang yaitu 66,70%. Dalam kehidupan sehari-hari CaO lebih dikenal dengan sebutan kapur (lime). CaO adalah bahan mudah larut dalam air dan menghasilkan gugus hidroksil yaitu Ca(OH)2 yang bersifat basa dan disertai keluarnya panas yang tinggi.
Menurut Tarmiji (1986), penggunaan dari kapur antara lain dibidang kesehatan lingkungan untuk pengolahan air kotor, air limbah maupun industri lainnya. Pada pengolahan air kotor, kapur dapat mengurangi kandungan bahan-bahan organik. Cara kerjanya adalah kapur ditambahkan untuk mereaksikan alkalibikarbonat serta mengatur pH air sampai sehingga menyebabkan pengendapan.
Kalsium Oksida (CaO) atau kapur telah dikenal sebagai bahan yang dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan diantaranya dipakai pada bidang-bidang industri misalnya industri kimia, kertas, dan lainnya, sebagai bahan bangunan, pertanian dan lain-lain. Khusus di sektor lingkungan CaO dapat berguna dalam:
2. Proses pengolahan air bekas, kapur dapat befungsi antara lain dalam pengendalian keasaman digester, penyerapan bau (deodorant) dan sebagai desinfektan.
3. Proses pengolahan buangan industri besi/baja, kapur digunakan untuk menetralisir asam sulfat bebas (free sulfuric acid ) dan mengendapkan garam-garam besi yang terdapat pada limbah industri tersebut.
4. Kapur dapat digunakan untuk mengurangi gas SO2 yang keluar dari pembakaran batu bara atau minyak yang mengandung sulfur yang tinggi melalui suatu proses yang disebut “wet scrubing”.
2.9. Kerangka Konsep
Gambar 2.11 Kerangka Konsep Penelitian
