Sidang Lisan Tugas Akhir
PENINGKATAN KUALITAS AIR SUMUR GALI MENJADI AIR BERSIH
MENGGUNAKAN FILTER MANGAN ZEOLIT DAN KARBON AKTIF: STUDI KASUS AIR SUMUR GALI PERMUKIMAN DESA BANJAR PO SIDOARJO
(IMPROVING DUG WELL WATER QUALITY TO BECOME CLEAN WATER USING FILTER MANGANESE ZEOLIT AND ACTIVATED CARBON: A CASE STUDY DUG WELL OF BANJAR PO VILLAGE SIDOARJO )
Disusun Oleh:
Ireneyati Hardini 3306 100 019
DOSEN PEMBIMBING:
Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc 19550128 198503 2001
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA 2010
LATAR BELAKANG
1. Saat musim kemarau tiba, warga atau masyarakat disekitar Desa Banjar Po Sidoarjo mengalami kesulitan air bersih.
2. Dalam memenuhi kebutuhan minum, mencuci, dan memasak, warga membeli air bersih melalui penjual keliling. Warga yang tidak sanggup membeli, menggunakan air tanah yang kualitasnya mengandung besi (Fe) 3,53 mg/l, mangan (Mn) 2,85 mg/l, dan zat organik (KMnO4) 554 mg/l.
3. Menurut Said dan Wahjono (1999) filter mangan zeolit dapat digunakan menyaring atau menghilangkan zat besi dan mangan yang ada dalam air, filter karbon aktif dapat digunakan untuk menghilangkan kandungan zat organik.
RUMUSAN MASALAH
Kandungan besi (Fe), mangan (Mn), dan zat organik
(KMnO
4) dalam air tanah (air sumur gali) masih
melebihi standart baku mutu yang diijinkan dan belum
diolah.
Berapa besar efisiensi removal besi (Fe), mangan (Mn),
dan zat organik (KMnO
4) pada air tanah (air sumur
gali) dengan menggunakan filter mangan zeolit dan
karbon aktif dengan variasi ketebalan media filter.
TUJUAN PENELITIAN
Menentukan besaran nilai efisiensi removal besi (Fe),
mangan (Mn), dan zat organik (KMnO
4) yang dapat
dicapai dengan menggunakan media filter mangan
zeolit, karbon aktif, dan seri media filter karbon aktif
dan mangan zeolit .
Menentukan pengaruh ketebalan media filter mangan
zeolit dan karbon aktif terhadap efisiensi removal besi
(Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO
4).
MANFAAT PENELITIAN
Manfaat penelitian ini adalah memberi
masukankan alternatif pengolahan air sumur
gali untuk skala rumah tangga bagi daerah yang
memiliki permasalahan besi (Fe), mangan
(Mn), dan zat organik (KmnO
4) serta sebagai
bahan literatur penelitian berikutnya.
RUANG LINGKUP
Air tanah diambil dari 1 sumur gali di daerah permukiman desa Banjar Po, Sidoarjo.
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan.
Media filter menggunakan mangan zeolit dan karbon aktif.
Parameter pada air tanah (air sumur gali) yang digunakan: besi (Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO4).
Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah: ketebalan media 25 cm dan 40 cm dan konsentrasi Fe sebesar 1 mg/L dan 3mg/L, Mn sebesar 1 mg/L dan 2,5 mg/L, serta KMnO4 sebesar 15 mg/L dan 50 mg/L.
Standart kualitas air bersih mengacu pada Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor: 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang kualitas air minum.
METODOLOGI PENELITIAN
Ide Tugas Akhir Studi Literatur
Persiapan Rancangan Penelitian
Persiapan Alat dan Bahan
Pelaksanaan Penelitian Perolehan Data
Analisa Data dan Pembahasan
KARBON AKTIF
Besi (Fe)
(Sumber: Hasil Analisa)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 1 mg/L 14 0,503 50,24 3 mg/L 13 1,367 54,41 40 cm 1 mg/L 10 0,044 95,72 3 mg/L 22 0,793 73,61
KARBON AKTIF
Mangan (Mn)
(Sumber: Hasil Analisa)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 1 mg/L 8 0,762 23,81 2,5 mg/L 7 1,833 26,67 40 cm 1 mg/L 8 0,548 43,90 2,5 mg/L 10 1,167 53,33
KARBON AKTIF
Zat Organik (KMnO
4)
(Sumber: Hasil Analisa)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 15 mg/L 21 8,848 50 50 mg/L 19 24,648 54,39 40 cm 15 mg/L 14 1,580 90,91 50 mg/L 23 17,38 70,11
Mangan Zeolit
Besi (Fe)
(Sumber: Hasil Analisa)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 1 mg/L 23 0,4 59,68 3 mg/L 21 1,028 65,84 40 cm 1 mg/L 10 0,037 96,31 3 mg/L 24 0,195 93,52
Mangan Zeolit
Zat Organik (KMnO
4)
(Sumber: Hasil Analisa)
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 15 mg/L 5 12,008 40,63 50 mg/L 9 35,392 34,12 40 cm 15 mg/L 5 11,060 33,96 50 mg/L 15 31,6 40,12
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Karbon Aktif dan Mangan Zeolit
Besi (Fe)
(Sumber: Hasil Analisa)
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 1 mg/L 15 0,258 48,78 3 mg/L 13 0,635 53,33 40 cm 1 mg/L 5 0,024 90,31 3 mg/L 25 0,052 93,52
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Karbon Aktif dan Mangan Zeolit
Mangan (Mn)
(Sumber: Hasil Analisa)
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 1 mg/L 12 0,420 46,51 2,5 mg/L 8 1,466 20 40 cm 1 mg/L 9 0,016 97,62 2,5 mg/L 20 0,048 97,14
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Karbon Aktif dan Mangan Zeolit
Zat Organik (KMnO
4)
(Sumber: Hasil Analisa)
Ketebalan Konsentrasi Jam Outlet (mg/L) % Removal
25 cm 15 mg/L 7 9,973 35,59 50 mg/L 6 26,608 29,83 40 cm 15 mg/L 8 5,925 25 50 mg/L 19 12,125 36,05
Hasil Perhitungan Langmuir
Hasil Perhitungan Langmuir Media KarbonAktif Hasil Perhitungan Langmuir Media Mangan Zeolit
Sumber: Hasil Perhitungan, 2011 Sumber: Hasil Perhitungan, 2011
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Langmuir Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000671394 0,351 40 0,001176611 0,2 3 25 0,002248344 0,376 40 0,005385473 0,525 Mn 1 25 0,000671394 0,351 40 0,001176611 0,2 2,5 25 0,001964998 0,376 40 0,004820958 0,525 KMnO4 15 25 0,001695866 0,351 40 0,001176221 0,2 50 25 0,006976404 0,376 40 0,011977068 0,525 Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Langmuir Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000942769 0,225 40 0,002394333 0,869 3 25 0,003185926 0,322 40 0,006189258 0,749 Mn 1 25 0,000942769 0,225 40 0,002394333 0,869 2,5 25 0,003135222 0,322 40 0,006116047 0,749 KMnO4 15 25 0,001046659 0,225 40 0,002534531 0,869 50 25 0,003448004 0,322 40 0,006558227 0,749
Hasil Perhitungan Langmuir
Hasil Perhitungan Langmuir Media KarbonAktif dan Mangan Zeolit
Sumber: Hasil Perhitungan, 2011
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Langmuir Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000671394 0,640 40 0,002628897 0,887 3 25 0,000969781 0,104 40 0,017123525 0,99 Mn 1 25 0,000671394 0,640 40 0,002628897 0,887 2,5 25 0,000904476 0,104 40 0,016464421 0,99 KMnO4 15 25 0,001695866 0,640 40 0,002845982 0,887 50 25 0,00146792 0,104 40 0,021091994 0,99
Hasil Perhitungan Frenlich
Hasil Perhitungan Freundlich Media KarbonAktif Hasil Perhitungan Freundlich Media Mangan Zeolit
Sumber: Hasil Perhitungan, 2011 Sumber: Hasil Perhitungan, 2011
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Freundlich Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000774461 0,881 40 0,004285485 0,322 3 25 0,002901977 0,895 40 0,007128501 0,932 Mn 1 25 0,000774461 0,881 40 0,004285485 0,322 2,5 25 0,002363884 0,895 40 0,005954333 0,932 KMnO4 15 25 0,012668232 0,881 40 0,01896047 0,322 50 25 0,068722979 0,895 40 0,114595287 0,932 Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Freundlich Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000972747 0,821 40 0,001794733 0,995 3 25 0,003790216 0,883 40 0,006503219 0,992 Mn 1 25 0,000972747 0,821 40 0,001794733 0,995 2,5 25 0,003518505 0,883 40 0,006107876 0,992 KMnO4 15 25 0,002370675 0,821 40 0,026489676 0,995 50 25 0,011944671 0,883 40 0,017117525 0,992
Hasil Perhitungan Langmuir
Hasil Perhitungan Freundlich Media KarbonAktif dan Mangan Zeolit
Sumber: Hasil Perhitungan, 2011
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Parameter Konsentrasi (mg/L) Ketebalan Media (cm) Hasil Perhitungan Freundlich Nilai Regresi Linier Fe 1 25 0,000636795 0,949 40 0,002013724 0,996 3 25 0,001969287 0,792 40 0,009659128 0,997 Mn 1 25 0,000636795 0,949 40 0,002013724 0,996 2,5 25 0,001722555 0,792 40 0,008846639 0,997 KMnO4 15 25 0,003063283 0,949 40 0,005309887 0,996 50 25 0,01553846 0,792 40 0,037478371 0,997
Dari ketiga media filter yang digunakan dalam penelitian ini, filter seri karbon aktif dan mangan zeolit yang menghasilkan efisiensi dan penurunan konsentrasi
paling besar untuk Fe dan Mn dalam air sumur gali. Sedangkan untuk KMnO4
dengan menggunakan filter karbon aktif.
Efisiensi removal konsentrasi besi (Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO4) dalam air sumur gali dengan masing – masing menggunakan filter karbon aktif, filter mangan zeolit, dan filter seri karbon aktif dan mangan zeolit, paling besar yang terjadi pada konsentrasi terbesar adalah dengan ketebalan media 40 cm.
Ketebalan media filter 40 cm pada konsentrasi terbesar menghasikan penurunan
konsentrasi Fe, Mn, dan KMnO4 pada air sumur gali lebih besar daripada
ketebalan media 25 cm.
Semakin tinggi konsentrasi, maka ketebalan media perlu ditambah. Menambah
ketebalan media mangan zeolit untuk Fe dan Mn berkadar tinggi, sedangkan media karbon aktif ditambahkan jika kadar KMnO4 yang tinggi.
Media karbon aktif baik untuk mengatasi masalah air sumur gali yang memiliki kandungan zat organik. Sedangkan untuk sumur yang memiliki permasalahan besi dan mangan dapat menggunakan mangan zeolit. Apabila air sumur gali memiliki ketiga masalah tersebut, maka sebaiknya membuat seri media filter karbon aktif dan mangan zeolit, dimana ketebalannya dapat disesuaikan sesuai dengan konsentrasi yang terkandung di dalam sumur tersebut.
Penelitian perlu dilanjutkan dengan menggunakan seri filter dengan ketebalan atau ketinggian dan diameter media yang lain yang belum dilaksanakan dalam penelitian untuk penurunan konsentrasi Fe, Mn, dan KMnO4 dalam air sumur gali.
Penelitian ini hanya berlaku untuk kriteria sesuai batasan ruang lingkup.
