Umar Pro Asifa (20130110345) 1
NASKAH SEMINAR TUGAS AKHIR
PERANCANGAN UNIT PENGOLAHAN AIR BERSIH DI UMY
(Studi Kasus: Air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul)
1Umar Pro Asifa
2, Burhan Barid, S.T., M.T.
3, Nursetiawan, S.T., M.T., Ph.D.
4ABSTRAK
Air merupakan komponen yang paling penting dalam kehidupan manusia karena berkaitan dengan kehidupan. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV/2010 kualitas air berdasarkan parameter fisik meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah zat padat terlarut (TDS). Kebutuhan terhadap air bersih dilingkungan UMY cukup besar salah satunya adalah Masjid K.H.A. Dahlan UMY yang berasal dari air sumur yang kualitasnya masih belum terjamin sehingga perlu dilakukan penelitian untuk mengukur dan merancang model untuk meningkatkan kualitas air.
Penelitian ini membahas tentang kajian kualitas air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY berdasarkan parameter fisik, kimia, biologi dan menganalisis metode water treatment plant untuk meningkatkan kualitas air. Metode water treatment plant yang digunakan adalah metode filtrasi dengan menggunakan media zeolit. Analisis pembuatan model water treatment plant yang digunakan berdasarkan hasil kajian pustaka yang sebelumnya dilakukan oleh peneliti. Sample air yang diambil yaitu sebelum dan setelah proses filtrasi.
Berdasarkan hasil uji sampel air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY oleh BBTKLPP Yogyakarta didapatkan hasil parameter besi (Fe) adalah 1,126 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar 0,3 dan Mangan (Mn) adalah 0,5332 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar 0,4. Penggunaan media filter zeolit memiliki pengaruh dalam meningkatkan kualitas air. Setelah dilakukan rekayasa dengan filtrasi menggunakan media filter zeolit maka kadar besi (Fe) dapat diturunkan sebesar 86,2% dan penurunann kadar mangan (Mn) sebesar 85,5%. Zeolit mempunyai kapasitas yang tinggi sebagai penyerap. Hal ini disebabkan karena zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan konfigurasi dari molekul-molekul.
Kata Kunci : air, media filtrasi, zeolit, Fe, Mn 1
Disampaikan pada Seminar Tugas Akhir
2
Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta NIM : 20130110345. E-mail: umarproasifa9@gmail.com
3
Dosen Pembimbing I
4
Umar Pro Asifa (20130110345) 2
1. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan salah satu komponen yang paling dekat dengan kehidupan sehari-hari manusia yang menjadi kebutuhan dasar bagi kualitas dan keberlanjutan manusia sehingga air harus tersedia dalam kualitas dan kuantitas yang memadai. Air sangat penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Kebutuhan terhadap air bersih menjadi prioritas utama karena menyangkut kehidupan banyak orang. Untuk menjaga kebersihan air perlu memperhatikan kualitas dan kuantitas.
Air dapat diartikan bersih apabila air tersebut dapat langsung dikonsumsi, bebas dari unsur kimia dan organisme serta aman utuk dikonsumsi. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik
Indonesia Nomor
492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum menyatakan bahwa : “Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum”. Kualitas air minum dapat diukur dengan memperhatikan parameter fisik, kimia dan biologi.
Parameter fisik menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/Menkes/Per/IV/2010 meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah zat padat terlarut (TDS). Dalam standard air minum di Indonesia parameter kimia meliputi logam, zat reaktif, zat-zat berbahaya serta beracun serta derajat keasaman (PH), insektisida dan herbisida. Sedangkan syarat air minum berdasarkan parameter biologi tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali tidak boleh mengandung bakteri golongan coli melebihi batas-batas yang telah ditetukan yaitu 1 coloni/100 ml air.
Masyarakat memperoleh air bersih dari beberapa sumber yaitu air hujan, air permukaan, air tanah, dan air artesi. Kebutuhan air bersih di wilayah kampus UMY cukup besar salah satunya untuk
memenuhi kebutuhan di area Masjid K.H.A. Dahlan UMY. Sumber air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY berasal dari air sumur yang kualitasnya masih belum terjamin. Penggunaan air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dibutuhkan untuk memenuhi wudhu dan kebutuhan kamar mandi. Berdasarkan pengamatan sebelumnya keadaan air di area Masjid K.H.A. Dahlan UMY agak keruh, berwarna kuning kecoklatan dan berbau seperti besi. Oleh karena itu perlu dilakukan uji terhadap kualitas air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY untuk mengetahui kadar pencemar air.
Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan analisis kualitas air pada unit pengolahan air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dengan menggunakan metode water treatment plant.Untuk meningkatkan kualitas air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dalam penelitian ini menggunakan alat filtrasi dengan media zeolit, pasir silika dan kerikil.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah sebelumnya maka rumusan masalah dalam penelitian ini dapat diuraikan melalui pertanyaan sebagai berikut : 1) Bagaimana mendesain alat water
tratment plant untuk meningkatkan kualitas air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY.
2) Bagaimana cara kerja alat water treatment plant.
3) Berapa anggaran biaya (RAB) untuk pembuatan water treatment plant C. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah :
1) Untuk mengetahui efektifitas alat
water treatment plant
2) Untuk mengetahui cara operasional alat water treatment plant
3) Untuk mengetahui biaya yang dibutuhkan untuk membuat alat water treatment plant
Umar Pro Asifa (20130110345) 3 Dalam penelitian Tugas Akhir ini manfaat
yang diharapkan dari penelitian ini sebagai berikut :
1) Dapat mengetahui kualitas air tanah di Masjid K.H.A. Dahlan UMY.
2) Memberi solusi untuk meningkatkan kualitas air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dengan alat uji water treatment plant.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Air Tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah dan terletak pada zona jenuh air. Di bawah permukaan tanah, pori-pori tanah terisi air dan udara dalam jumlah yang berbeda. Air hujan bergerak ke bawah melalui zona aerasi. Sejunmlah air beredar dalam tanah dan ditahan oleh gaya-gaya kapiler pada pori-pori yang kecil atau tarikan molekuler di sekeliling partikel tanah. Air pada lapisan atas zona aerasi dikenal sebagai lengas tanah. Bila daya tahan tanah terhadap air terlampui, air turun ke zona jenuh. Di atas zona jenuh terdapat zona kapiler, dimana pori-pori kecil berisi air yang diangkut oleh kegiatan kapiler (Supadi, 2005).
3. LANDASAN TEORI
A. Kualitas Air
Kualitas air adalah karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan tertentu dari sumber-sumber air. Kriteria mutu air merupakan salah satu dasar baku mutu air. Baku mutu air adalah persyaratan mutu air yang disiapkan oelh suatu negara atau daerah yang bersangkutan.
Standart Kualitas Air adalah karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan tertentu dari sumber – sumber air. Standar kualitas air bersih dapat diartikan sebagai ketentuan-ketentuan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan standar
kualitas air minum
No.492/MENKES/PER/1V/2010 yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan–persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut tidak
menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, gangguan teknis, serta
gangguan dalam segi estetika. Air yang digunakan sebagai kebutuhan air bersih sehari-hari, sebaiknya air tersebut tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, dan mempunyai suhu yang sesuai dengan standar yang ditetapkan sehingga menimbulkan rasa nyaman. Kualitas air dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu fisik, kimia dan biologi.
B. Pengolahan Air
Pengolahan air merupakan upaya untuk mendapatkan air yang bersih dan sehat sesuai standar mutu air untuk kesehatan. Proses pengolahan air minum merupakan proses perubahan sifat, fisik, kimia, dan biologi air baku agar memenuhi syarat agar dapat digunakan. 1) Pengolahan secara fisika
Pengolahan secara fisika yaitu tahap penyaringan dengan cara yang efisien dan mudah untuk mennyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar biasanya dengan menggunakan sand filter dengan ukuran silica yang disesuaikan dengan bahan-bahan tersuspensi yang akan disaring. Pengolahan air secara fisika yang mudah dilakukan di pedesaan adalah penyaringan (filtrasi), pengendapan (sedimentasi), dan absorpsi.
2) Pengolahan secara kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logamlogam berat, senyawa fosfor, dan zat organic beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan.
3) Pengolahan secara biologi
Pengolahan air buangan secara biologis adalah salah satu cara pengolahan yang diarahkan untuk menurunkan atau menyisihkan substrat tertentu yang terkandung dalam air buangan dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme untuk
Umar Pro Asifa (20130110345) 4 melakukan perombakan substrat
tersebut. C. Filtrasi
Penyaringan merupakan proses pemisahan antara padatan / koloid dengan cairan. Proses penyaringan bisa merupakan proses awal (primary treatment) atau penyaringan atau proses sebelumnya, misalnya penyaringan dan hasil koagulasi. Filtrasi adalah suatu proses dimana campuran heterogen antara fluida dan partikel padatan dipisahkan dengan bantuan media filter, yang membuat fluida dapat mengalir melewatinya namun partikel padatan tertahan oleh media filter tersebut. Didalam proses filtrasi yang terpenting adalah :
1) Penahanan partikel secara mekanis 2) Media pengendapan
3) Absorpsi D. Bahan Filtrasi
Untuk penelitian ini akan digunakan bahan filtrasi dari kombinasi media butiran zeolit dan pasir.
1) Butiran zeolit
Zeolit adalah suatu jenis mineral yang tersusun dari silika (SiO4) dan alumina (AlO4) dengan rongga-rongga di dalamnya yang berisi ion-ion logam, biasanya logam alkali dan alkali tanah, dan molekul air (Arifin dan Harsodo, 1990).
Zeolit mempunyai kapasitas yang tinggi sebagai penyerap. Hal ini disebabkan karena zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan konfigurasi dari molekul. Mekanisme absorpsi yang mungkin terjadi adalah adsorpsi fisika (melibatkan gaya Van der Walls), adsorpsi kimia (melibatkan gaya elektrostatik), ikatan hidrogen dan pembentukan kompleks koordinasi.
Penggunaan zeolit adalah salah satu metode untuk mengurangi kandungan zat besi dan mangan yang efektif.
2) Sifat fisik mineral zeolit
Sifat yang menonjol dari mineral zeolit tersebut antara lain : struktur kristal, daya serap dan kapasitas pertukaran ion, sehingga sifat –sifat ini, yaitu sifat fisik, yang berhubungan langsung dengan struktur kristal dan komposisi kimia perlu diketahui. 3) Sifat-sifat zeolit
Sifat-sifat zeolit meliputi dehidrasi, absorpsi, penukar ion, katalis, penyaring atau pemisah.
4) Jenis zeolit
Berdasarkan pada proses terbentuknya zeolit dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu zeolit alam dan zeolit sintetis.
5) Pasir
Penyaringan atau filtrasi adalah proses pemisahan komponen padatan yang terkandung di dalam air dengan melewatkannya melalui media yang berpori atau bahan berpori lainnya untuk memisahkan padatan dalam air tersebut baik yang berupa suspensi maupun koloid. Selain itu, penyaringan juga dapat mengurangi kandungan bakteri, bau, rasa, mangan, dan besi. Menurut Baker (1948), catatan tertulis paling awal tentang pengolahan air, sekitar tahun 4000 SM, menyebutkan filtrasi air melalui pasir dan kerikil.
E. Teknologi Peningkatan Kualitas Air 1) Biofiltrasi
Pencemaran lingkungan terhadap air antara lain menimbulkan bau, warna air hitam atau keruh, dan air menjadi berasa. Pencemaran yang menimbulkan bau menggunakan udara sebagai media pembawanya.
Penghilangan bau dapat dilakukan sebelum pencemar tersebut dilepas ke udara atau dapat juga dilakukan setelah pencemar tersebut dilepas ke udara. Penghilangan bau dengan menggunakan biofilter tercelup mengandalkan pada kesempurnaan proses penguraian bahan pencemar yang dimakan oleh bakteri yang
Umar Pro Asifa (20130110345) 5 menempel pada permukaan media
biofilter, air yang mengalir membawa bahan pencemar yang sekaligus berfungsi sebagai pemasok makanan bagi bakteri (Herlambang, 2005).
Proses yang terjadi dalam media biofilter adalah proses anaerobik-aerobik. Pada proses biofilter tercelup arah aliran searah dengan arah udara yang dipompa dengan menggunakan pompa udara (blower), namun demikian pada pencemar yang sudah terlepas ke udara, arah udara berlawanan dengan arah air, dengan demikian pencemar yang berada dalam udara akan terlarut dalam air dan menempel pada permukaan biofilter, untuk selanjutnya berjalan proses anaerobik aerobik dalam permukaan biofilter. Kedua metode ini sama efisiennya, pemilihan teknologi tergantung keperluan dan jenis pencemarnya(Herlambang, 2005). 2) Teknologi Membrane
Perkembangan teknologi dalam pengolahan air telah berkembang pesat. Salah satunya yaitu teknologi penyaringan atau filrasi dengan membran. Teknologi menggunakan membran telah digunakan semenjak lebih dari 50 tahun yang lalu. Jenis membran yang tersedia saat ini dibagi menjadi 4 kelompok yang disesuaikan dengan ukuran dan tingkat penyaringan atau disebut filtration degree (Said, Nusa Idaman dan Widayat, Wahyu., 2007). Tingkatan filtrasi yang dimaksud yaitu :
- Micro Filtration (MF) - Ultra Filtration (UF) - Nano Filtration (NF)
- Hyper Filtration / Reverse Osmosis (OS)
4. METODE PENELITIAN
A. Tahapan Penelitian
Kegiatan penelitian ini adalah menganalisa kualitas air dengan menggunakan metode filtrasi untuk mengetahui kadar Fe, kadar Mn,
kekeruhan, TDS dan kesadahan yang terkandung dalam proses sebelum dan setelah filtrasi. Tahapan dalam penelitian pengolahan kualitas air ini diawali dengan melakukan studi pustaka mencari data dan informasi yang berkaitan dengan penelitian kemudian dilanjutkan dengan menentukan lokasi penelitian. Survey lapangan dilakukan di daerah Masjid K.H.A. Dahlan UMY untuk pengambilan sampel. Kemudian merancang alat penyaringan water treatment dengan menggunakan bahan media filtrasi zeolit. Berdasarkan hasil uji sampel air dilanjutkan rekayasa pengolahan dengan menggunakan alat uji water treatment menurut hasil studi pustaka dan selanjutnya dilakukan analisis.
Urutan tahapan penelitian seperti dibawah ini :
Umar Pro Asifa (20130110345) 6 Gambar 4.1 Kerangka Kerja Penelitian
B. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian diambil pada salah satu tempat wudhu di Masjid K.H.A. Dahlan UMY Jl. Lingkar Selatan Tamantirto, Kasihan, Kab. Bantul D.I Yogyakarta. Lokasi uji sampel dilakukan di BBTKLPP Yogyakarta.
C. Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan padaMei 2017. D. Data yang dikumpulkan
Data yang dikumpulkan terdiri dari : 1) Data primer, yaitu data yang
diperoleh langsung berdasarkan hasil pengujian sampel air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY oleh BBTKLPP Yogyakarta dengan parameter kadar Fe, kadar Mn, kekeruhan, TDS dan kesadahan. 2) Data sekunder yaitu data yang
diperoleh dari pustaka, referensi buku-buku dan baku mutu air bersih.
E. Tahapan Pengolahan
1) Memasukkan air sampel ke botol untuk dilakukan pengujian oleh BBTKLPP Yogyakarta.
2) Merancang alat uji water treatment
berdasarkan hasil studi pustaka. 3) Rancangan alat uji water treatment
digunakan untuk rekayasa pengujian parameter berdasarkan hasil studi pustaka.
4) Menganalisis efisiensi penurunan parameter hasil uji sampel berdasarkan data studi pustaka. F. Metode Pengujian
Metode yang digunakan oleh Balai Teknik Kesehatan Lingkungan danPengendalian Penyakit Yogyakarta (BBTKL PP Yogyakarta) untuk menguji Besi (Fe) dengan menggunakan metode SNI 6989.4-2009. Untuk pengujian Mangan (Mn) dengan menggunakan metode SNI 6989.5-2009. Untuk pengujian Kesadahan sbg CaCo3dengan menggunakan metode SNI 06-6989.12-2004. Untuk pengujian jumlah Zat Padat terlarut (TSD) dengan menggunakan metode In House Methode. Sedangkan untuk pengujian Kekeruhan dengan menggunakan metode SNI 06-6989.25-2005.
5. ANALISIS PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian
Hasil pengujian sampel air yang berasal dari air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY yang dilakukan oleh BBTKLPP Yogyakarta didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 5.1 Hasil Uji Lab BBTKLPP Yogyakarta
Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat bahwa sampel air yang diuji oleh BBTKLPP Yogyakarta yang belum memenuhi standar Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum adalah parameter besi (Fe) yaitu 1,126 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar yaitu 0,3 dan Mangan (Mn) adalah 0,5332 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar yaitu 0,4.
Umar Pro Asifa (20130110345) 7 B. Menaikkan Kualitas Air
Hasil penurunan berdasarkan parameter menurut kajian pustaka yaitu:
1) Konsentrasi besi
Kosentrasi besi air baku penelitian ini 1,76 mg/l turun menjadi 0,240 mg/l, maka efektifitas penurunannya adalah : = x 100% = x 100 % = 86,2 % 2) Konsentrasi Mangan
Konsentrasi mangan air baku dari 0,51 mg/l turun menjadi 0,12 mg/l, maka efektifitas penurunannya adalah : = x 100% = x 100 % = 85,5 %
Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Efektivitas Penurunan No Parameter Efektifitas Penurunan (%) Zeolit 1 Besi 86,2 2 Mangan 85,5
Berdasarkan hasil penelitian terlihat bahwa efisiensi pengolahan besi dan mangan pada penyaringan dengan media zeolit (resin), yaitu 86,2 %, dan 85,5 %. Zeolit mempunyai kapasitas yang tinggi sebagai penyerap. Hal ini disebabkan karena zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan konfigurasi dari molekul.
C. Penggunaan Zeolit untuk Meningkatkan Kualitas Air
Pada hasil penelitian yang telah dilakukan oleh BBTKLPP Yogyakarta yang telah disajikan pada tabel 5.1, ada
beberapa parameter yang belum memenuhi syarat Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum sehingga untuk meningkatkatkan kualitas air diperlukan media zeolit dan pasir. Untuk menentukan hasil analisis peningkatan dengan media zeolit dan pasir dapat dihitung menggunakan rumus:
Hasil analisis : hasil uji - (efisiensi penurunan x hasil uji)
Tabel 5.3 Hasil analisis peningkatan kualitas air menggunakan media zeolit
D. Desain Alat
Untuk menentukan desain alat dapat dilakukan dengan langkah berikut
a) Kebutuhan harian maksimum
Jumlah pengguna air yang terdapat di Masjid K.H.A. Dahlan UMY adalah berjumlah 1434 orang. Jumlah orang tersebut didapatkan dari asumsi pemakain pada hari Jumat, karena pada hari itulah jumlah pemakaian maksimumnya, dengan hitungan sebagai berikut :
Lantai 1 : 876 orang Lantai 2 : 558 orang
Lantai 1 + Lantai 2 : 876 orang + 558 orang
: 1434 orang
Pemakaian air rata-rata untuk satu orang adalah 5 liter/hari. Maka untuk memenuhi kebutuhan air sebanyak 1434orang setiap hari adalah : 1434 x 5 = 7170 liter/hari
Umar Pro Asifa (20130110345) 8 Sedangkan jam pengguaan efektif
adalah 24 jam, jadi total kebutuhan air setiap jam adalah :
= 0,29 m³/jam b) Menentukan debit sumber air baku
Jumlah air yang disadap dari sumber air baku =konsumsi harian maksimum x 1,1 sampai1,5 (Sularso dkk hal 15).Untuk keamanan distribusi pemakaian air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY diambil 1,5, maka debit air baku :
0,29 m³/jam x 1,5 = 0,44 m³/jam c) Kriteria desain
Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya oleh Nusa Idaman Said kriteria alat yang digunakan yaitu :
1) Mampu meningkatkan kualitas air
tanah khususnya untuk
menghilangkan zat besi dan mangan di dalam air.
2) Dapat digunakan untuk skala rumah tangga maupun untuk skala yang besar dengan biaya yang relatif murah.
3) Meningkatkan kualitas air tanah dengan menggunakan filter dengan menggunakan media mangan zeolit dan karbon aktif. d) Data desain
Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya oleh Nusa Idaman Said, data analisa kualitas air yang dihasilkan yaitu :
Tabel 5.4 Data analisa kualitas air
Catatan :
nil : nihil, ttd : tak terdeteksi. 1) Berdasarkan baku mutu air minum PP No. 20 Tahun 1990. 2) FDA Bottled Water Standards.
Pada penelitian sebelumnya alat filter menggunakan pipa PVC dengan diameter 8 inc, tinggi alat filter 120 cm. Dengan menggunakan media Zeolit, Pasir aktif dan kerikil berdiameter 5-10 mm. Ketebalan masing – masing media filter, Zeolit dengan ketebalan 45 cm, Pasir aktif dengan ketebalan 20 cm, dan kerikil berdiameter 5 – 10 mm dengan ketebalan 15 cm.
e) Perhitungan ketebalan media filter dan dimensi alat filter
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kelompok Pengkajian Sistem Pengolahan Air tentang Pembuatan Filter Untuk Meningkatkan Zat Besi dan Mangan di Dalam Air dengan debit air sebesar 0,21 liter/detik. Untuk mendapatkan efisiensi kualitas air yang sama, sedangkan debit yang ada di Masjid K.H.A. Dahlan UMY
Umar Pro Asifa (20130110345) 9 berdasarkan tipe pompa air Grunfos
JP Basic 7 dengan sepesifikasi debit 2 liter/detik maka ketebalan media filter dan dimensi alat filter akan diasumsikan perhitungan sebagai berikut :
Q penelitian sebelumnya = 0,21
liter/detik
Q Masjid K.H.A. Dahlan UMY = 2
liter/detik
1) Penelitian sebelumnya dengan debit air sebesar 0,21 liter/detik menggunakan media filter zeolit dengan ketebalan 45 cm dan diameter 20,32 cm. Untuk mendapatkan efisiensi yang sama dengan debit 2 liter/detik maka didapat 10 kalinya ketebalan dan diameter debit air 0,21 liter/detik. Dari asumsi perhitungan berikut maka didapat diameter alat filter yang akan digunakan 52 cm. Menghitung ketebalan zeolit yang akan digunakan sebagai berikut :
Volume zeolit yang akan digunakan = Volume zeolit pada penelitian sebelumnya
2) Lapisan ke 2 pasir silika dengan ketebalan 20 cm dan diameter 20,32 cm dengan debit air sebesar 0,21 liter/detik. Untuk mendapatkan efisiensi yang sama
dengan debit 2 liter/detik maka didapat 10 kalinya ketebalan dan diameter debit air 0,21 liter/detik. Volume pasir silika yang akan digunakan = Volume pasir silika pada penelitian sebelumnya
3) Lapisan ke 3 kerikil dengan diameter 5-10 mm dengan ketebalan 15 cm dan diameter 20,32 cm dengan debit air sebesar 0,21 liter/detik. Untuk mendapatkan efisiensi yang sama dengan debit 2 liter/detik maka didapat 10 kalinya ketebalan dan diameter debit air 0,21 liter/detik. Volume kerikil yang akan digunakan = Volume kerikil pada penelitian sebelumnya
Dari asumsi perhitungan diatas maka Alat Filter menggunakan tabung fiber dengan ukuran diameter 52 cm, tinggi alat filter 180 cm, tinggi alat filter dari bawah 204,2 cm.
f) Skema jaringan air di Masjid K.H.A. Dahlan UMY
Umar Pro Asifa (20130110345) 10 Gambar 5.1 Tampak atas sesudah ada
Alat Filter
Gambar 5.2 Alat Filter
Gambar 5.3 Susunan isi Alat Filter
Gambar 5.4 Proses penyaringan
Gambar 5.5 Proses pencucian Alat Filter
Alat filtrasi ini diletakan sebelum tandon. Pemilihan letak alat filtrasi sebelum tandon karena lebih efektif dan efisien. Apabila setelah tandon akan memerlukan lebih banyak alat filtrasi.
a. Kelebihan
a) Tidak merubah letak tandon dan perpipaan
b) Biaya yang dibutuhkan lebih sedikit
c) Hanya memerlukan satu alat filter
d) Saat dilakukan pengurasan dan pencucian pada filter, air yang akan digunakan untuk wudhu tidak terganggu karena telah tersimpan di tandon
b. Kelemahan
a) Diperlukan perawatan yang lebih rutin karena aliran air langsung berasal dari sumur pompa
Umar Pro Asifa (20130110345) 11 b) Hasil filter yang dihasilkan
kurang maksimal karena hanya menggunakan satu filter
Alat filtrasi tidak diletakkan setelah tandon karena kurang efisien dan memerlukan banyak alat filter. a. Kelebihan
a) Kualitas air hasil filter lebih maksimal
b) Alat filter lebih awet karena tidak langsung berasal dari aliran air sumur pompa b. Kekurangan
a) Biaya yang diperlukan lebih mahal
b) Memerlukan banyak filter c) Perawatan lebih ekstra karena
filter lebih dari satu
d) Saat pengurasan dan pencucian filter, aktivitas wudhu terganggu karena filter diletakkan setelah tandon
g) Proses pengolahan air dengan zeolit Proses pengolahan air dengan zeolit diawali dengan cara air baku dipompa ke bak penampung, kemudian dari tangki penampung, air dialirkan ke filter zeolit untuk menyaring atau menghilangkan zat besi atau mangan yang ada dalam air serta menghilangkan padatan tersuspensi. E. Sistem Operasional Prosedur
1) Sistem kerja penyaringan air tanah dengan filter tunggal media zeolit
Zeolit adalah suatu jenis mineral yang tersusun dari silika (SiO4) dan alumina (AlO4) dengan rongga-rongga di dalamnya yang berisi ion-ion logam, biasanya logam alkali dan alkali tanah, dan molekul air. Baik besi maupun mangan, dalam air biasanya terlarut dalam bentuk senyawa atau garam bikarbonat, garam sulfat, hidroksida dan juga dalam bentuk kolloid atau dalam keadaan bergabung dengan senyawa organik. Oleh karena itu cara pengolahannyapun harus disesuaikan dengan bentuk senyawa besi dan mangan dalam air yang akan diolah.
Ada beberapa cara untuk menghilangkan zat besi dan mangan dalam air salah satu diantarannya yakni dengan mengalirkan ke suatu filter dengan media zeolit.
Apabila menggunakan satu unit filter, maka filter yang digunakan yakni filter dengan media zeolit. Skema proses penyaringan air dengan menggunakan filter tunggal. Air tanah dialirkan ke tangki penampung dengan menggunakan pompa. Air dari tangki penampung kemudian dialirkan ke unit filter dengan media campuran mangan zeolit dan karbon aktif dengan aliran dari atas ke bawah. Air yang telah disaring dapat ditingkatkan kualitasnya dengan cara memasang filter cartridge yang mempunyai diameter rongga 5 mikron.
2) Efektivitas Penyaringan
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam meningkatkan efektivitas penyaringan dengan menggunakan media zeolit ini antara lain :
a) Temperatur berpengaruh terhadap efisiensi penyaringan.
b) Semakin baik kualitas iar yang akan diolah maka akan baik pula hasil penyaringan yanga kan diperoleh
c) Semakin halus butiran media yang digunakan sebagai media penyaring akan menghasilkan kualitas air yang baik.
Umar Pro Asifa (20130110345) 12 3) SOP Operasional
SOP Operasional Alat Filter di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dapat dilihat pada Gambar 5.4.
Gambar 5.6 SOP Operasional 4) SOP Pemeliharaan
SOP Pemeliharaan Alat Filter di Masjid K.H.A. Dahlan UMY dapat dilihat pada Gambar 5.5.
Gambar 5.7 SOP Pemeliharaan
6. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
a) Berdasarkan hasil uji sampel air oleh BBTKLPP Yogyakarta didapatkan hasil bahwa sebagian besar telah memenuhi standar Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum, tetapi hasil uji dengan parameter besi (Fe) adalah 1,126 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar yaitu 0,3 dan Mangan (Mn) a*dalah 0,5332 mg/L yang melebihi dari kadar maksimum sebesar yaitu 0,4.
b) Setelah dilakukan rekayasa dengan filtrasi menggunakan media filter zeolit maka kadar besi(Fe) dapat diturunkan sebesar 86,2% dan penurunann kadar mangan (Mn) sebesar 85,5%.
Umar Pro Asifa (20130110345) 13 B. Saran
Beberapa saran yang perlu dilakukan berkaitan dengan penelitian ini agar penelitian tersebut dapat diaplikasikan pada kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :
a) Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan kombinasi media filter untuk memaksimalkan penurunan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn).
b) Perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan media zeolit karena diameter zeolit yang digunakan mempengaruhi presentase penurunan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn).
7. DAFTAR PUSTAKA
Arifin, M dan Harsodo.1990. Zeolit Alam. Bandung : Direktorat Jendral Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Teknologi Mineral Bandung
Baker, G.L. 1948. High Polymer Pectins and The Esterification. Adv.food. Res 1:395
Benefield, L.D.1992. Process Chemistry for Water and Wastewater Treatment. New Jersey : Prentice Hall Inc
Herlambang, A., 1996. Kualitas Air Tanah Dangkal di Kabupaten Bekasi. Bogor: Program Pascasarjana IPB
Herlambang, A. 2005. Penghilangan Bau Secara Biologi dengan Biofilter Sintetik. JAI : Vul. 1
Lestari, D. Y. 2010. Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai Negara. Prosiding seminar nasional Kimia dan Pendidikan Kimia.
Maya Riska Pakaya.2012. Kualitas Air Sumur Gali Di Dusun III Desa Pulubala Kecamatan Pulubala
Kabupaten Gorontalo. Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo
Mulyono, Dedi. 2012. Analisis Karakteristik Curah Hujan di Wilayah Kabupaten Garut Selatan. Jurnal Konstruksi. Vol. 12
Said, Nusa Idaman.1995. Proses Menghilangkan Zat Besi dan Mangan Dalam Air. Majalah Insinyur Indonesia
Said, Nusa Idaman dan Widayat, Wahyu. 2007. Pilot Plant Pengolahan Air Minum dengan Proses Biofiltrasi dan Ultrafiltrasi. JAI : Vol. 4
Sanropie D.et,al. 1984. Pedoman Bidang Studi enyediaan Air Bersih.APK-TS Proyek Pengembangan Pendidikan Tenaga dan Sanitasi Pusat.
Saputra.,R. 2006. Pemanfaatan Zeolit Sintesis Sebagai Alternatif Pengolahan Limbah Industri. Jakarta : Jurnal Hibah Bersaing
Soewarno. 1991. Hidrologi Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hidrometri). Bandung : Nova Sularso, AD. 1998. Penurunan Kadar Fe
dan Mn Air sumur dengan Kombinasi Proses Aerasi dan Proses Saringan Pasir Cepat Perumnas II Tangerang Jawa Barat. Yogyakarta: STTl YLH.
Supadi. 2005. Pengelolaan Air Permukaan di Wonoharjo Kabupaten Karanganyar. Jurnal Keairan. Tjokrokusumo., 1998. Pengantar Teknik
