i
PENURUNAN TSS, TDS, DAN KEKERUHAN MENGGUNAKAN FILTRASI KARBON AKTIF DAN
PASIR SILIKA PADA AIR VOID TAMBANG BATUBARA DI PT. MTN SUMATERA SELATAN
SKRIPSI
Oleh
MIFTAHUL AKBAR WALIYYUDDIN NIM: 114200029
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL DAN ENERGI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2025
ii
Lembar Persetujuan Seminar Kolokium Skripsi
PENURUNAN TSS, TDS, DAN KEKERUHAN MENGGUNAKAN FILTRASI KARBON AKTIF DAN PASIR SILIKA
PADA AIR VOID TAMBANG BATUBARA DI PT. MTN SUMATERA SELATAN
Disusun oleh
Miftahul Akbar Waliyyuddin 114200029/TL
Telah disetujui untuk seminar kolokium Oleh:
Yogyakarta, 2 Juni 2025 Pembimbing
Dr. Widyawanto Prastistho, ST., M.Eng NIDN. 0009038305
iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH
Saya yang bertandatangan di bawah ini : Nama : Miftahul Akbar Waliyyuddin NIM : 114200029
Menyatakan bahwa judul dan keseluruhan isi dari skripsi ini adalah asli karya ilmiah saya. Selama penyusunan karya ilmiah ini, saya selalu berkonsultasi dengan dosen pembimbing hingga menyelesaikan karya ilmiah ini dan tidak melakukan penjiplakan (plagiasi) terhadap karya ilmiah orang atau pihak lain baik karya lisan maupun tulisan, baik secara sengaja maupun tidak sengaja.
Apabila kemudian hari terbukti bahwa skripsi saya mengandung unsur penjiplakan (plagiasi) dari karya orang atau pihak lain, maka sepenuhnya menjadi tanggung jawab saya, bukan tanggung jawab dosen pembimbing saya. Oleh karena itu saya bersedia bertanggung jawab secara hukum dan bersedia dibatalkan/dicabut gelar kesarjanaan saya oleh Rektor Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Yogyakarta dan diumumkan pada khalayak ramai.
Yogyakarta, 2 Juni 2025 Yang menyatakan
Miftahul Akbar W
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini dipersembahkan kepada kepada kedua orang tua, adik kakak, serta keluarga besarku yang senantiasa mendukung lahir dan batin. Tidak juga lupa kepada rekan – rekan yang ada di PT. Madhani Talatah Nusantara Site SBS 050C
yang telah menerima saya menimba ilmu dan mendapatkan pengalaman disana, sangat berterimakasih terutama kepada PM Madhani Talatah Nusantara Site SBS
050C Bapak Hardjunadi dan Departemen HSE. Terimakasih juga untuk departemen lainnya yang telah berbagi ilmu dan penglaman lainnya kepada saya.
v
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat, hidayah dan karunia-Nya penulis bisa menyusun skripsi ini dengan baik yang berjudul “Penurunan TSS, TDS, dan Kekeruhan Menggunakan Filtrasi Karbon Aktif dan Pasir Silka Pada Air Void Tambang Batubara Di PT. MTN Sumatera Selatan”. Skripsi ini disusun sebagai syarat untuk menyelsaikan pendidikan sarjana (S1) Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini banyak dibantu oleh beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Keluarga di rumah yang selalu memberikan dukungan penuh dan juga nasihat dalam pengerjaan skripsi
2. Yohana Noradika Maharani, S.T, M.Eng., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Yogyakarta;
3. Dr. Widyawanto Prastistho, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga dan juga pikiran serta memberikan arahan, bimbingan dan masukan untuk penyempunaan tugas akhir penulis;
4. Keluarga besar mahasiswa Teknik Lingkungan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta angkatan 2020 yang memberikan dukungan serta semangat kepada penulis;
Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam penyusunan skrispsi ini, sehingga besar harapan skripsi ini dapat bermanfaat bagi seluruh pihak yang membutuhkan dan mendukung penelitian selanjutnya di kemudian hari.
Yogyakarta, 2 Juni 2025
Miftahul Akbar Waliyyuddin
vi
ABSTRAK
PENURUNAN TSS, TDS, DAN KEKERUHAN
MENGGUNAKAN FILTRASI KARBON AKTIF DAN PASIR SILIKA PADA AIR VOID TAMBANG BATUBARA
DI PT. MTN SUMATERA SELATAN
Oleh
Miftahul Akbar Waliyyuddin NIM: 114200029
(Program Studi Sarjana Teknik Lingkungan)
Air merupakan sumber daya alam yang memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia, terutama dalam bidang pertanian, industri, dan pemeliharaan ekosistem.
Namun, aktivitas pertambangan batubara dapat menurunkan kualitas air, khususnya pada air void yang terbentuk. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh variasi media filter berupa karbon aktif dan pasir silika dalam menurunkan kadar TSS, TDS, dan kekeruhan, serta merancang unit pengolahan air bersih sederhana.
Metode yang digunakan adalah pendekatan kuantitatif melalui survei lapangan, pemetaan, uji laboratorium, dan teknik grab sampling. Penelitian dilakukan di air void tambang batubara PT. MTN, Sumatera Selatan. Hasil karakterisasi awal menunjukkan bahwa air void memiliki kandungan TSS sebesar 320 mg/L, TDS 1067 ppm, dan kekeruhan 13,11 NTU, yang melebihi ambang batas baku mutu air menurut peraturan yang berlaku. Percobaan dengan reaktor campuran karbon aktif dan pasir silika selama 60 menit menunjukkan efektivitas penurunan 100% pada ketiga parameter tersebut. Sementara itu, media tunggal silika menunjukkan efektivitas penurunan TDS sebesar 91%, TSS 96%, dan kekeruhan 84%. Media tunggal karbon aktif memberikan efektivitas penurunan TDS sebesar 88%, TSS 81%, dan kekeruhan 90,62%. Hasil ini menunjukkan bahwa kombinasi karbon aktif dan pasir silika efektif dalam menurunkan parameter pencemar air dan berpotensi digunakan dalam sistem pengolahan air sederhana di area pertambangan..
Kata kunci: Adsorpsi, Air Void, Filtrasi
vii
ABSTRACT
REDUCTION OF TSS, TDS, AND TURBIDITY USING ACTIVATED CARBON AND SILICA SAND FILTRATION IN
VOID WATER OF COAL MINING AT PT. MTN SOUTH SUMATERA
By
Miftahul Akbar Waliyyuddin NIM: 114200029
(Environmental Engineering Undergraduated Program)
Water is a vital natural resource that plays a crucial role in human life, particularly in agriculture, industry, and ecosystem maintenance. However, coal mining activities can degrade water quality, especially in the void water formed on mining sites. This study aims to evaluate the effectiveness of filtration media—namely activated carbon and silica sand—in reducing TSS, TDS, and turbidity levels, as well as to design a simple clean water treatment unit. A quantitative approach was applied through field surveys, mapping, laboratory testing, and grab sampling methods. The research was conducted on void water from a coal mine operated by PT. MTN in South Sumatra. Initial water characterization showed TSS levels at 320 mg/L, TDS at 1067 ppm, and turbidity at 13.11 NTU—all exceeding the permissible limits set by applicable regulations. Filtration experiments using a mixed reactor of activated carbon and silica sand for 60 minutes achieved 100% removal efficiency for all three parameters. The silica-only media achieved 91% reduction in TDS, 96% in TSS, and 84% in turbidity. The activated carbon-only media reduced TDS by 88%, TSS by 81%, and turbidity by 90.62%. These results indicate that the combination of activated carbon and silica sand is highly effective in reducing water contaminants and holds potential for application in simple water treatment systems in mining areas..
Keywords: Adsorption, Filtration, Void Water
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... Error! Bookmark not defined. PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PRAKATA ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR PETA ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... 16
BAB I PENDAHULUAN ... 17
1.1. Latar Belakang ... 17
1.2. Rumusan Masalah ... 19
1.3. Maksud dan Tujuan ... 19
1.4. Batasan Penelitian ... 19
1.4.1. Batas Permasalahan ... 20
1.4.2. Batas Sosial... 20
1.4.3. Batas Ekologi ... 20
1.4.4. Lingkup Penelitian ... 21
1.4.4.1. Kriteria Indikator, Asumsi Objek Penelitian ... 24
1.4.4.2. Kerangka Alur Pikir Penelitian ... 25
1.5. Lokasi Penelitian ... 26
1.6. Luaran Penelitian ... 27
1.7. Manfaat Penelitian ... 27
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 29
2.1. Tinjauan Pustaka ... 29
2.1.1. Keaslian Penelitian ... 29
ix
2.1.2. Peraturan Perundang – undangan... 29
2.2. Landasan Teori ... 37
2.2.1. Air Baku ... 37
2.2.2. Sumber Air Baku ... 37
2.2.3. Air Bersih ... 38
2.2.4. Void ... 38
2.2.5. Baku Mutu Air Bersih... 39
2.2.6. Higiene dan Sanitasi ... 39
2.2.7. Adsorpsi ... 40
2.2.8. Filtrasi ... 41
2.2.9. Karbon Aktif ... 45
2.2.10. Pasir Silika ... 45
2.2.11. Instalasi Pengolahan Air Bersih (IPAB)... 45
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 46
3.1. Metode Penelitian ... 46
3.1.1. Jenis dan Parameter Penelitian Yang digunakan ... 46
3.1.2. Lintasan Pengamatan dan Penentuan Lokasi Sampel ... 46
3.1.3. Perlengkapan Penelitian ... 49
3.1.4. Metode Pengumpulan Data ... 52
3.1.5. Metode Analisis dan Interpretasi data ... 52
3.2. Tahapan Penelitian ... 53
3.2.1. Diagram Alir Tahapan Kerja Penelitian ... 53
3.2.2. Tahap Persiapan ... 54
3.2.2.1. Studi Literatur ... 54
3.2.2.2. Administrasi ... 54
3.2.2.3. Data Sekunder ... 54
3.2.3. Tahapan Kerja Lapangan ... 54
3.2.3.1. Crosscheck Data Sekunder ... 54
3.2.3.2. Pengambilan Sampel ... 55
3.2.3.3. Cross Check Jenis Tanah ... 55
3.2.3.4. Cross Check Jenis Batuan ... 55
3.2.3.5. Cross Check Topografi ... 56
3.2.3.6. Cross Check Bentuk Lahan ... 57
x
3.2.4. Tahap Laboratorium... 57
3.2.4.1. Tahap Karakterisasi Awal Sampel ... 57
3.2.4.2. Tahap Proses Percobaan ... 58
3.2.5. Tahap Kerja Studio ... 59
3.2.6. Tahap Akhir ... 60
3.2.7.1. Analisis Arahan Pengolahan Air Void ... 60
3.3. Rencana Jadwal Penelitian ... 62
BAB IV RONA LINGKUNGAN ... 63
4.1. Komponen Geofisik-kimia ... 63
4.1.1. Iklim ... 63
4.1.2. Bentuk Lahan... 65
4.1.3. Tanah ... 70
4.1.4. Batuan ... 70
4.1.5. Tata Air ... 71
4.1.6. Bencana Alam ... 71
4.2. Komponen Biotis ... 75
4.2.1. Flora ... 75
4.2.2. Fauna ... 75
4.3. Komponen Sosial. Ekonomi, Budaya, dan kesehatan Masyarakat ... 76
4.3.1. Demografi ... 76
4.3.2. Kondisi Ekonomi ... 76
4.3.3. Kondisi Budaya ... 77
4.3.4. Kondisi Kesehatan Masyarakat ... 77
4.4. Penggunaan Lahan ... 78
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ... 81
5.1. Analisi dan Evaluasi Hasil Penelitian ... 81
5.1.1. Karakterisasi Awal Air Void ... 81
5.1.2. Hasil Pengujian Filtrasi ... 83
5.1.1.1. Efektivitas Media Berdasarkan Parameter TDS ... 83
5.1.1.2. Efektivitas Media Berdasarkan Parameter TSS ... 85
5.1.1.3. Efektivitas Media Berdasarkan Parameter Kekeruhan ... 87
5.1.3. Evaluasi Media Filter ... 88
xi
5.2. Arahan Pengolahan ... 89
5.2.1. Pendekatan Teknologi ... 89
5.2.2. Kebutuhan Air Bersih ... 89
5.2.3. Desain Unit Filtrasi Jenis Slow Sand Filter (SSF)... 90
5.2.4. Pendekatan Sosial ... 91
5.2.5. Pendekatan Institusi ... 91
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 95
6.1. Kesimpulan ... 95
6.2. Saran ... 96
PERISTILAHAN ... 97
DAFTAR PUSTAKA ... 98
LAMPIRAN ... 102
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kondisi Air Office ... 18
Gambar 1.2 Void Belakang Office ... 20
Gambar 1.3 Void PT. MTN Sumatera Selatan ... 20
Gambar 1.4 Kegiatan Penambangan PT. MTN Sumatera Sealatan... 21
Gambar 1.5 Kerangka Alur Pikir Penelitian ... 25
Gambar 2.1 Proses Siklus Air ... 37
Gambar 2.2 Void PT. MTN Sumatera Selatan ... 38
Gambar 2.3 Ilustrasi Mekanisme Saringan Pasir Cepat ... 42
Gambar 2.4 Saringan Pasir Lambat ... 42
Gambar 2.5 Aliran Filtrasi ... 43
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 53
Gambar 3.2 Cross Check Tekstur Tanah ... 55
Gambar 3.3 Bongkahan Batulanau ... 56
Gambar 3.4 Desain Reaktor Percobaan ... 58
Gambar 3.5 Reaktor Percobaan ... 58
Gambar 3.6 Diagram Alir Penggunaan Air PT. MTN Sumatera Selatan ... 61
Gambar 4.1 Grafik Curah Hujan Rata - rata Daerah Penelitian ... 65
Gambar 4.2 Bentuklahan Antropogenik ... 66
Gambar 4.3 Tanah Podsolik Merah Kuning ... 70
Gambar 4.4 Batulanau ... 71
Gambar 4.5 Void PT. MTN Sumatera Selatan ... 71
Gambar 4.6 Flora Lokasi Penelitian ... 75
Gambar 4.7 Fauna Lokasi Penelitian ... 76
Gambar 4.8 Struktur Organisasi PT. MTN Sumatera Selatan ... 77
Gambar 4.9 Fasilitas Kesehatan ... 78
Gambar 4.10 Penggunaan Lahan Lokasi Penelitian ... 78
Gambar 5.1 Pemompaan Air Void ... 83
Gambar 5.2 Konsentrasi TDS Pada Masing-masing Reaktor ... 84
Gambar 5.3 Efektivitas Media Terhadap Parameter TDS ... 84
Gambar 5.4 Konsentrasi TSS Pada Masing-masing Reaktor ... 86
xiii
Gambar 5.5 Efektivitas Media Terhadap Parameter TSS ... 86
Gambar 5.6 Konsentrasi Kekeruhan Pada Masing-masing Reaktor ... 87
Gambar 5.7 Efektivitas Media Terhadap Parameter Kekeruhan... 88
Gambar 5.8 Desain Arahan Pengolahan ... 93
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kriteria, Indikator, dan Asumsi Objek Penelitian ... 24
Tabel 2.1 Keaslian Penelitian ... 30
Tabel 2.2 Peraturan dan Perundang - undangan ... 35
Tabel 2.3 Baku Mutu Air Untuk Keperluan Higiene dan Sanitasi ... 39
Tabel 2.4 Effisiensi Pengolahan Menggunakan Slow Sand Filter (SSF) ... 44
Tabel 3.1 Perlengkapan Penelitian ... 51
Tabel 3.2 Klasifikasi Kemiringan Lereng Van Zuidam (1985) ... 56
Tabel 3.3 Cara Pengujian Karakterisasi Awal Parameter... 57
Tabel 3.4 Kriteria Desain Reaktor Percobaan ... 59
Tabel 3.5 Perencanaan Sistem Plambing ... 61
Tabel 3.6 Rencana Jadwal Penelitian ... 62
Tabel 4.1 Data Curah Hujan Januari 2017 - Agustus 2024 ... 63
Tabel 4.2 Klasifikasi Schmidt dna Ferguso (1951) ... 63
Tabel 4.3 Jumlah Rata - rata Bulan Kering, Bulan Basah, dan Bulan Lembab ... 64
Tabel 4.4 Tipe Iklim Berdasarkan Schmidt dan Ferguso (1951) ... 64
Tabel 4.5 Jenis Flora Lokasi Penelitian ... 75
Tabel 4.6 Jenis Fauna Lokasi Penelitian ... 76
Tabel 5.1 Hasil Karakterisasi Awal ... 81
Tabel 5.2 Hasil Uji Kualitias Air Setelah Percobaan Terhadap Parameter TDS ... 84
Tabel 5.3 Hasil Uji Kualitias Air Setelah Percobaan Terhadap Parameter TSS ... 85
Tabel 5.4 Hasil Uji Kualitias Air Setelah Percobaan Terhadap Parameter TSS ... 87
Tabel 5.5 Kriteria Desian Unit Filtrasi Slow Sand Filter (SSF) ... 92
xv
DAFTAR PETA
Peta 1.1 Daerah Penelitian ... 22
Peta 1.2 Batas Penelitian ... 23
Peta 1.3 Peta Administrasi ... 28
Peta 3.1 Lintasan Penelitian ... 48
Peta 4.1 Topografi Daerah Penelitian ... 67
Peta 4.2 Kemiringan Lereng ... 68
Peta 4.3 Bentuklahan Daerah Penelitian ... 69
Peta 4.4 Jenis Tanah Daerah Penelitian ... 73
Peta 4.5 Satuan Batuan Daerah Penelitian ... 74
Peta 4.6 Penggunaan Lahan ... 79
Peta 4.7 Kondisi Eksisting Daerah Penelitian ... 80
Peta 5.1 Arahan Pengolahan Daerah Penelitian ... 94
16
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Perhitungan Iklim
Lampiran II Perhitungan Kebutuhan Air Pekerja
Lampiran III Perhitungan Efektivitas dan Kapasitas Media Adsorpsi Lampiran IV Perhitungan Percobaan Pengolahan Skala Laboratorium Lampiran V Perhitungan Kriteria Unit
Lampiran VI Desain Unit Filtrasi Lampiran VII Peta Dasar
17
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang paling penting bagi kehidupan. Air memiliki peran penting dalam aspek kehidupan seperti pertanian, industri, ekosistem, serta pengaturan iklim global. Dengan peran tersebut, keberlanjutan dan kualitas air menjadi hal yang sangat penting untuk dijaga agar generasi saat ini dan mendatang tetap bias memanfaatkannya. Ketersediaan dan pemeliharaan kualitas air bersih sangat diperlukan ditengah-tengah pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat dan berkurangnya lahan. Hal tersebut diperkuat dalam Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup pada Pasal 158 ayat (a), (b), dan (c) yang berbunyi “Setiap orang berkewajiban memelihara dan menjaga kelestarian fungsi air, melakukan pencegahan pencemaran air, serta ikut berpartisipasi dalam penanggulangan pencemaran dan pemulihan mutu air”.
PT. Madhani Talatah Nusantara (MTN) Site SBS 050C sebagai pemegang Izin Usaha Jasa Pertambangan (IUJP) menjalankan kegiatan pertambangan di wilayah izin PT.
Bukit Asam sejak 2017. Pemanfaatan air yang ada di PT. MTN Sumatera Selatan bersumber dari air void yang diperuntukan menampung air hujan dan selanjutnya air tersebut digunakan pada kegiatan domestik seperti masjid, workshop, dan office.
Dalam pemanfaatan lainnya PT. MTN Sumatera Selatan menggunakan air dari void tersebut untuk penyiraman jalan tambang guna meminimalisir debu pada jalan, pencucian unit pada PT. MTN Sumatera Selatan juga memanfaatkan air pada void tersebut.
Menurut Said (2021) void tercipta pada kegiatan penambangan yang pada umumnya kegiatan tersebut terdapat di tambang terbuka atau open mining. Void yang ada di tambang pada akhirnya digunakan untuk menampung air dari aliran ataupun air hujan dan berpotensi terbentuknya air asam tambang apabila air pada void terpengaruh oleh material yang mengandung mineral sulfida dan udara. Air pada void yang ada di PT.
MTN Sumatera Selatan dipompa langsung menuju profiltank sehingga pada kondisi tertentu seperti musim hujan, air mengalami perubahan warna yang disebabkan oleh
18
bercampurnya padatan lumpur yang ikut terbawa. Hal tersebut ditandai dengan data hasil inspeksi rutin berupa keruhnya air yang ada pada bak air di office sehingga menjadi temuan atau masalah terkait air bersih terutama pada waktu menjelang audit untuk perusahaan. Kondisi air yang ada pada office dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Berdasarkan permasalahan tersebut dan melihat adanya potensi dari kualitas air yang belum diolah di PT. MTN Sumatera Selatan sehingga perlu dilakukan pengolahan air dengan metode adsorpsi filtrasi berupa bak kolom yang terdapat media atau adsorben berupa karbon aktif dan pasir silika. Karbon aktif merupakan senyawa yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau arang yang telah diolah untuk mendapatkan daya adsorpsi yang tinggi dan karbon aktif memiliki sejumlah sifat kimia maupun fisika yang mampu menyerap bahan organik maupun anorganik sehingga mampu mengadsorpsi aroma tidak enak, warna, dan rasa (Sembiring dan Sinaga, 2003), sedangkan pasir silika merupakan pelapukan bebatuan yang mengandung mineral utama seperti kuarsa dan feldspar, pasir silika dapat menghilangkan sifat fisik air seperti kekeruhan dan dapat menghilangkan bau pada air (Suharto, 2011).
Penelitian ini membahas mengenai “Penurunan TSS, TDS, dan Kekeruhan Menggunakan Filtrasi Karbon aktif dan Pasir Silika Pada Air Void Tambang Batubara PT. MTN Sumatera Selatan” dimana pada penelitian ini menggunakan metode kuantitatif dengan pendekatan penelitian yang mengutamakan pengumpulan dan analisis data berupa angka atau variabel numerik. Metode kuantitatif bertujuan untuk menemukan dan mengukur korelasi antar variabel kemudian data yang digunakan dalam penelitian adalah data primer dan sekunder dimana data primer yang didapatkan berdasarkan hasil observasi dan pengukuran secara langsung di lapangan, sedangkan data sekunder berasal dari literature, instansi, dan perusahaan terkait di daerah
Gambar 1.1 Kondisi Air Office (Survey Lapangan, 2024)
19
penelitian. Penelitian ini menggunakan beberapa metode penelitian, yaitu ; metode survey lapangan dan pemetaan, metode uji laboratorium, metode grab sampling, dan metode deskriptif. Harapan dari hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai saran arahan perancangan unit Instalasi Pengolahan Air Bersih (IPAB) dengan adsorben berupa karbon aktif dan pasir silika sehingga dapat menunjang pemenuhan air bersih dalam menjaga kesehatan dan kebersihan untuk para pekerja.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan penjabaran latar belakang penelitian dan permasalahan yang muncul, rumusan masalah yang akan digunakan yaitu sebagai berikut :
1. Bagaimana tingkat efektifitas filtrasi dengan media karbon aktif dan pasir silika sebagai saran perancangan unit pengolahan air bersih dalam penurunan parameter TDS, TSS, dan kekeruhan ?
2. Bagaimana saran perancangan unit dan pengolahan yang akan diberikan kepada perusahaan ?
1.3. Maksud dan Tujuan
Tujuan dari penelitian diharapkan dapat bermanfaat dalam :
1. Mengevaluasi pengaruh variasi adsorben sebagai media filter
2. Merancang unit pengolahan air bersih dengan media yang ditentukan.
1.4. Batasan Penelitian
Batas penelitian merupakan ruang lingkup atau cakupan yang secara sengaja ditentukan untuk membatasi focus kajian agar penelitian menjadi lebih terarah dan terkendali. Dengan menetapkan batas penelitian, peneliti dapat menghindari pembahasan yang terlalu luas atau menyimpang dari tujuan utama, sehingga hasil penelitian menjadi lebih jelas, spesifik, dan dapat dipertanggungjawabkan.
20 1.4.1. Batas Permasalahan
Batas permasalahan merupakan batas yang berfungsi untuk menandai ruang terdapatnya suatu obyek dari permasalahan yang dilakukan penelitian. Sumber permasalahan yang dikaji yaitu pemanfaatan dan pengolahan air bersih untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari di PT. MTN Sumatera Selatan Kelurahan Tanjung Enim Selatan, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan dalam keperluan higiene dan sanitasi karyawan. Kegiatan penelitian dimaksudkan untuk mengetahui kualitas air yang digunakan dalam sehari-hari dan merekomendasikan perancangan teknis unit pengolahan air bersih yang diperuntukan untuk karyawan yang ada di PT. MTN Sumatera Selatan. Daerah Penelitian dan batas penelitian dapat dilihat pada Peta 1.1 Daerah Penelitian dan Peta 1.2 Batas Penelitian
1.4.2. Batas Sosial
Batas sosial merupakan batas yang berfungsi untuk menandai ruang yang menjadi tempat berlangsungnya berbagai aktivitas sosial yang mengandung norma dan nilai- nilai tertentu antar individu. Karena wilayah penilitian terletak jauh dari pemukiman dan perkotaan sehingga batas social pada penelitian ini hanya menyangkut dengan sesame pekerja tambang baik antara atasan dengan bawahan maupun antara departemen satu ke departemen lain, sehingga hanya tempat seperti masjid, office, dan workshop yang menjadi batas sosial dalam penelitian ini.
1.4.3. Batas Ekologi
Batas ini merupakan pembatas komponen ekologis yang sesuai dengan kondisi eksistingnya. Pentinngnya batas ini karena adanya interaksi antar makhluk hidup atau makhluk hidup dengan lingkungannya akan saling mempengaruhi dengan adanya
Gambar 1.3 Void PT. MTN Sumatera Selatan (Survey Lapangan, 2024)
Gambar 1.2 Void Belakang Office (Survey Lapangan, 2024)
21
perubahan lingkungan. Komponen yang mendominasi dalam batasan ini adalah ekologi vegetasi tutupan lahan
1.4.4. Lingkup Penelitian
PT Madhani Talatah Nusantara (PT MTN) merupakan salah satu perusahaan atau Badan Usaha Pemegang Izin Usaha Jasa Pertambangan (IUJP) yang berkedudukan di Alamanda Tower Lantau 12, Jalan Letjen TB. Simatupang, Jakarta Selatan. PT MTN telah berkembang menjadi penyedia layanan utama khususnya bidang pertambangan Indonesia yang telah memegang Izin Usaha Pertambangan (IUP). PT MTN Site SBS 050C Sumatera Selatan memegang berbagai kegiatan pertambangan disalah satu perusahaan PT Bukit Asam sejak tahun 2017 dengan menerapkan metode tambang terbuka (open pit minning) menggunakan alat-alat berat. Kegiatan penambangan yang dilakukan dari PT. MTN Sumatera Selatan meliputi land clearing, loading & hauling top soil, blasting, drilling, loading & hauling overburden, dan loading & hauling batubara.
Penelitian ini adalah Pemanfaatan dan Pengolahan air bersih yang berada di PT MTN Sumatera Selatan Kelurahan Tanjung Enim Selatan, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan. Seluruh kegiatan yang ada di perusahaan menggunakan air yang berasal dari void. Dimana seluruh kegiatan mulai dari penggunaan di office pencucian unit, pencucian alat, dan sebagianya menggunakan air yang berasal dari void.
Gambar 1.4 Kegiatan Penambangan PT. MTN Sumatera Sealatan (PT. MTN Sumatera Sealatan,2024
22
Peta 1.1 Daerah Penelitian
23
Peta 1.2 Batas Penelitian
24 1.4.4.1. Kriteria Indikator, Asumsi Objek Penelitian
No Kriteria Indikator Asumsi
Parameter Iklim Bentuk
Lahan Tanah Satuan Batuan
Struktur Geologi
Tata
Air Biotis Sosial Rekayasa
1 Iklim Curah Hujan
Semakin besar curah hujan maka cadangan air yang ada akan meningkat
2. Topografi
Kemiringan Lereng
Semakin stabil kemiringan lereng sekitar unit filter tidak muncul potensi longsor
Bentuk Lahan
Kegiatan penambangan yang dilakukan akan mengubah bentuk lahan yang ada di lokasi penelitian
3. Tanah Jenis Tanah
Jenis tanah pada lokasi penelitian sangat mempengaruhi karakteristik kadar polutan air
4. Jenis Batuan Jenis Batuan
Jenis batuan pada lokasi penelitian yang akan mempengaruhi kadar potensi mineral yang terbawa oleh air
5. Tata air Void
Kebutuhan air bersih higiene sanitasi karyawan sangat bergantung pada void yang dapat menampung air hujan
Tabel 1.1 Kriteria, Indikator, dan Asumsi Objek Penelitian (Analisis Studio, 2024)
25 1.4.4.2. Kerangka Alur Pikir Penelitian
Gambar 1.5 Kerangka Alur Pikir Penelitian (Analisis Studio, 2024)
26 1.5. Lokasi Penelitian
Daerah penelitian secara administrasi berada di Kelurahan Tanjung Enim Selatan, Kecamatan Lawang Kidul. Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan.
Daerah penelitian secara astronomis terletak pada koordinat 374.100 mT – 374.540 mT dan 9.582.540 mU – 9.583.060 mU.
Lokasi penelitian dapat ditempuh kurang lebih 181 km selama 4 jam menggunakan mobil dari Kota Palembang, Provinsi Sumatera Selatan. Secara administrasi lokasi penelitian berbatasan dengan :
a. Utara : Kecamatan Muara Enim dan Kecamatan Gunung Megang, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan Tengah
b. Selatan : Kecamatan Tanjung Agung, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan Tengah
c. Barat : Kabupaten Lahat, Provinsi Sumatera Selatan
d. Timur : Kecamatan Nambang Niru, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Sumatera Selatan
Letak lokasi penelitian secara spasial sudah ditampilkan pada Peta 1.3 Peta Administrasi dengan simbol warna hijau yang menunjukkan Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Sumatera Selatan.
27 1.6. Luaran Penelitian
Dalam Penelitian ini membahas penurunan kadar TDS, TSS, dan kekeruhan dimana metode yang digunakan dalam penurunannya berupa adsorpsi filtrasi. Pada adsorpsi filtrasi dilakukan pengujian berupa bak kolom atau reaktor filtrasi, dimana bak kolom tersebut diisi dengan media adsorben atau media filter berupa karbon aktif dan pasir silika. Penurunan parameter yang dikaji akan di analisa tingkat efektivitas berdasarkan perbedaan lama kontak air dengan adsorben dan variasi dari adsorben tersebut, dalam penentuan efektivitas dilakukan perhitungan dengan rumus pada persamaan (2.1)
1.7. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian diharapkan dapat bermanfaat yaitu dalam:
1. Mengetahui tingkat efektivitas adsorben yang digunakan
2. Memberikan saran perancangan pengolahan air bersih dan penggunaan media yang tepat kepada perusahaan PT. MTN Sumatera Selatan.
28
Peta 1.3 Peta Administrasi Keluruhan Tanjung Enim Selatan, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan
29
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka 2.1.1. Keaslian Penelitian
Penelitian mengenai penurunan TDS, TSS, dan kekeruhan sebelumnya sudah pernah dilakukan, namun penelitian – penelitian terdahulu terdapat beberapa perbedaan mengenai judul, lokasi, waktu, dan metode yang digunakan. Maka dari itu, penelitian dengan judul “Penurunan TSS, TDS, dan Kekeruhan Menggunakan Filtrasi Karbon Aktif dan Pasir Silika Pada Air Void Tambang Batubara Di PT.
MTN Sumatera Selatan ” dapat dibedakan dari penelitian – penelitian sebelumya.
Perbedaan dari penelitian ini dapat dilihat melalui Tabel 2.1. Keaslian Penelitian.
Tabel tersebut memiliki informasi terkait waktu, jenis, lokasi, judul, tujuan, metode, dan hasil penelitian
2.1.2. Peraturan Perundang – undangan
Dalam penelitian ini terdapat dasar hukum dan peraturan perundang-undangan sebagai acuan dalam penelitian yang dapat dilihat pada Tabel 2.2 Peraturan Perundang – undangan
30
No. Peneliti &
Tahun
Penelitian Jenis Penelitian Lokasi Judul Tujuan Metode Hasil
1 Muhammad, et all., 1996
Jurnal : Reaching The Unreached.
New Delhi, India/. Optimalization Of Slow Sand Filter.
Mempelajari pengaruh ukuran pasir, kedalaman lapisan pasir dan laju filtrasi melalui penyelidikan skala laboratorium.
Penelitian yang dilakukan
menggunaan metode studi ekpsperimental skala laboratorium.
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan ndormasi presentase rata- rata penyisihan FC, TC, kekeruhan dan warna untuk unit filtrasi slow sand filter yang mengandung pasir silica (ES) masing-masing 0,20 mm, 0,35 mm, dan 0,45 mm. Hasil percobaan menunjukan bahwa unit dapat menyisihkan FC sebesar 99,60%, dan warna sebesar 95,1% dengan ketebalan media pasir silica 0,73m dan diameter efektif (ES) 0,2mm.
2. Makhmudah dan
Nuradji, 2021 Jurnal : Teknik
Lingkungan Cikapundung,
Bandung Penyisihan Besi-
Mangan, Kekeruhan,
dan Warna
Menggunakan Saringan Pasir Lambat Pada Kondisi Aliran Tidak Jenuh.
Mengetahui kemampuan reactor saringan pasir lambat dalam aliran tak jenuh untuk menyisihkan parameter Besi (Fe),
Mangan (Mn),
kekeruhan, dan warna yang terkandung dalam air Sungai Cikapundung.
Metode yang
dilakukan menggunakan
metode uji
laboratorium dengan grab sampling dan analisis data laboratorium.
Penellitian yang sudah dilakukan didapatkan informasi bahwa unit SSF dengan media pasir silica dengan (ES) 0,2 mm dengan ketebalan 0,3 m dapat menyisihkan warna sebesar 52% dari sebelumnya 59 NTU menjadi 26 NTU, bau sebesar 100%, besi sebesar 77,08% dari 0,22 mg/L.
Tabel 2.1 Keaslian Penelitian
31
No.
Peneliti &
Tahun
Penelitian Jenis Penelitian Lokasi Judul Tujuan Metode Hasil
menjadi 0,042 mg/L, dan mangan 89,3% dari sebesar 0,14 mg/L menjadi 0,012 mg/L
3. Gottinger, et all., 2011
Jurnal : Research Press
Saskatchewan, Kanada
The Effectivetness Of Slow Sand Filter To Treat Canadian. Rural Prairic Water.
Mengetahui kemampuan unit SSF dalam menurunkan beberapa parameter (kekeruhan, warna, besi, mangan).
Penelitian dilakukan menggunakan metode pendekatan studi literature.
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan informasi bahwa unit SSF dapat menyisihkan parameter kekeruhan sebesar 9,8% dari 8,3 NTU menjadi 0,1 NTU, warna sebesar 60% dari 25 TCU menjadi 10 TCU, besi sebesar 69,23% dari 0,13 mg/L menjadi 0,04 mg/L, dan mangan sebesar 99,6%
dari 0,232 mg/L menjadi
<0,0002 mg/L.
4. Bagundol, et all,.
2013 Jurnal :
Multidisciplinary Studies
Ozamiz, Filipina Efficiency Of Slow Sand Filter In Purifiying Well Water.
Mengetahui efisiensi filtrasi pasir lambat dalam menjernihkan air
sumur dengan
menggunakan pasir Sngai Labo sebagai media filter.
Penelitian yang dilakukan
menggunakan trial and error dengan pengukuran volume langsung dan metode analisis statistik.
Penelitian yang dilakukan didapatkan informasi unit SSF dengan media pasir sungai dengan kedalaman yang bervariasi pada 0,3m, 0,6m, dan 0,9m dengan luas penampang 0,7m2 dapat melakukan penyisihan kekeruhan sebesar 99,58%
dari sebelum pengolaan
32
No.
Peneliti &
Tahun
Penelitian Jenis Penelitian Lokasi Judul Tujuan Metode Hasil
103NTU menjadi 0,44NTU dan E-Coli sebesar 90,81%
dari 16MPN menjadi 1,47MPN
5. Saptanty, et all., 2021
Jurnal : Teknologi Lingkungnan Lahan Basah
Desa Semelagi Kecil, Singkawang Utara
Pengolahan Air Bersih Dengan Saringan Pasir Lambat
Menggunakan Pasir Pantai dan Pasir Kuarsa
Menganalisa kualitas Air Sungai Kapuas sebelum dan sesudah pengolahan serta menganalisa perbandingan efektivitas pasir pantai dan pasir kuarsa pada Saringan Pasir Lambat (SPL) dengan ketebalan 110 cm dalam mengolah air Sungai Kapuas
Penelitian yang dilakukan
menggunakan metode eksperimen dan pengujian laboratorium
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan informasi bahwa unit saringan pasir lambat berbagai jenis media dapat menurunkan kekeruhan sebesar 96,56% dari 35,2 NTU menjadi 1,21 NTU, besi sebesar 85,7% dari 0,77 mg/L menjadi 0,11 mg/L.
6. Nuradji dan
Sampo, 2021 Jurnal : Kesehatan
Lingkungan DAS Palu,
Sulawesi Tengah Pengaruh Ketebalan Media Saringan Pasir Lambat Terhadap Penurunan Kekeruhan dan Warna Air Permukaan
Menggunakan Sistem Down Flow.
Mengetahui pengaruh variasi ketebalan media SSF Down Flow terhadap penurunan dan warna air permukaan.
Penelitian menggunakan metode pendekataan pre-test dan post-test serta kontrol dan uji statistik.
Penelitian yang sudah dilakukan didaptkan informasi bahwa unit saringan pasir lambat atau SSF dengan downflow dapat menurunkan kekeruhan air 92,57% - 94,36% dan penurunan warna air sebesar 95,36% pada media 100 cm.
33
No. Peneliti &
Tahun Penelitian
Jenis Penelitian Lokasi Judul Tujuan Metode Hasil
7. Timpua dan
Watung, 2021 Jurnal : Kesehatan
Lingkungan Manado Efektifitas Berbagi
Media Pasir Lokal Sebagai Media Filtrasi Air Baku Menjadi Air Untuk Kebutuhan Higiene Sanitasi.
Mengetahui kemampuan saringan pasir lambat untuk menurunkan kekeruhan, Fe, Mn, dan Total Coliform.
Penelitian yang dilakukan
menggunakan metode eksperimen dengan dengan onegroup pretest- postest design
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan informasi bahwa unit saringan pasir lambat dapat menyisihkan besi 92,59%
dari 2,65 mg/L menjadi 0,2 mg/L mangan sebesar 0,08 mg/L, Total Coliform sebesar 97,65%, dari 2400 MPN menjadi 56,33 MPN, 8. Timpua dan
Watung, 2021 Jurnal : Kesehatan
Lingkungan Manado Efektifitas Berbagi
Media Pasir Lokal Sebagai Media Filtrasi Air Baku Menjadi Air Untuk Kebutuhan Higiene Sanitasi.
Mengetahui kemampuan saringan pasir lambat untuk menurunkan kekeruhan, Fe, Mn, dan Total Coliform.
Penelitian yang dilakukan
menggunakan metode eksperimen dengan dengan onegroup pretest- postest design
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan informasi bahwa unit saringan pasir lambat dapat menyisihkan besi 92,59%
dari 2,65 mg/L menjadi 0,2 mg/L mangan sebesar 0,08 mg/L, Total Coliform sebesar 97,65%, dari 2400 MPN menjadi 56,33 MPN, dan E-Coli sebesar 99,07%, dari 1966,67 MPN menjadi 18,67 MPN
9. Nawiswary dan
Tangahu, 2022 Jurnal : Purifikasi TPA Keputih,
Surabaya Desain Media Filter Pasir Silika dan Filter Karbon Aktif Sebagai Teknologi
Pengolahan Air Tanah Tercemar di Sekitar Lahan Bekas TPA Keputih
Menganalisis terhadap kualitas air tanah serta alternative proses remediasi air tanah
Penelitian yang dilakukan
menggunakan metode pengujian laboratorium dan analisis data
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan infomarsi bahwa unit filtrasi dapat menurunkan bau 100%
34
No. Peneliti &
Tahun Penelitian
Jenis Penelitian Lokasi Judul Tujuan Metode Hasil
10. Ratnawati dan
Sugito, Jurnal : Teknik
Waktu Surabaya Pross Desinfeksi Pada
Pengolahan Aor Limbah Domestik Menjadi Air Baku Minum
Mengkaji proses desinfeksi pada aplikasi reactor biofilter terpadukan teknologi filtrasi berbasis media filter untuk memenuhi kebutuhan air minum dari bahan baku air limbah domestic
Penelitian yang dilakukan
menggunakan
metode tes
laboratorium
Penelitian yang sudah dilakukan didapatkan
informasi bahwa
pengolahan dengan filtrasi dan desinfeksi berupa kaporit menunjukan penyisihan E-Coli tertinggi terjadi oada dosis kaporit 400 ppm dengan efisiensi sebesar 100% dari sebelumnya 2060 MPN/100 ml menjadi 0 MPN/100 ml 11. Miftahul Akbar
Waliyyuddin, 2024
Skripsi Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Mineral
PT. Madhani Talatah Nusantara, Kelurahan Tanjung Enim
Penurunan TSS, TDS, dan Kekeruhan Menggunakan Filtrasi Karbon Aktif dan Pasir Silika Pada Air Void Tambang Batubara Di PT. MTN Sumatera Selatan
Mengetahui tingkat
adsorben yang
digunakan dalam perancangan unit filtrasi
Penelitian yang dilakukan
menggunakan metode deskriptif dan metode kuantitatif
Penelitian yang sudah dilakukan dalam pengujian skala lab didaptkan hasil berupa penurunan kadar TSS dari 320mg/L menjadi 0mg/L. pada parameter TDS yang sebelumnya 1067ppm menjadi 0ppm, pada parameter kekeruhan nilai awal sebesar 13.11 NTU menjadi 0NTU. Efektivitas penurunan pada ketiga parameter tersebut terjadi selama 60menit dengan reactor berupa media campuran karbon aktif dan pasir silika
35
No Peraturan Uraian Singkat atau Kaitan Pasal dengan Penelitian 1 Peraturan Pemerintah
Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001
Pasal 4 ayat (1) Menjelaskan pengelolaan kualitas air dilakukan untuk menajamin kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya agar tetap dalam kondisi alamiahnya
Pasal 8 ayat (1) Menjelaskan klasifikasi mutu air yang dibagi menjadi 4 kelas, dimana masing-masing kelas tersebut memiliki perbedaan peruntukannya
2 Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021
Peraturan tersebut menjelaskan tentang penyelenggaraan perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup. Pasal 2 ayat (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g), (h), (i), dan (j) peraturan tersebut mengatur mengenai persetujuan lingkungan, perlindungan dan pengelolaan mutu air, perlindungan dan pengelolaan mutu udara, perlindungan dan pengelolaan mutu laut, pengendalian kerusakan lingkungan hidup, pengelolaan limbah B3 dan pengelolaan limbah non-B3, dana penjaminan untuk pemulihan fungsi lingkungan hidup, system informasi lingkungan hidup, pembinaan dan pengawasan, dan pengenaan sanksi administrative.
3 Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 2 Tahun 2023
Peraturan tersebut mengatur tentang pelaksanaan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 32 Tahun 2017 mengenai standar baku mutu kesehatan lingkungan dan persyaratan kesehatan air untuk keperluan hygiene sanitasi, kolam renang, solus per aqua, dan pemandian umum menimbang bahwa untuk melaksanakan ketentuan Pasal 26 ayat (1) Peraturan Pemerintah Nomor 66 Tahun 2014
4 Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 70 Tahun 2016
Peraturan tersebut menjelaskan tentang standard dan persyaratan kesehatan lingkungan kerja industri menimbang bahwa untuk mencegah timbulnya gangguan lingkungan kesehatan dan pencemaran lingkungan di industri, lingkungan kerja indsutri harus memenuhi standard an persyaratan sesuai jenis pekerjaannya dengan sehat dan produktif serta untuk mewujudkan kualitas kesehatan lingkungan kerja industry perlu ditetapkan Nilai Ambang Batas (NAB) Indikator Pajanan Biologi (IPB) dan Standar Baku Mutu (SBM), serta persyaratan kesehatan lingkungan kerja industry.
Tabel 2.2 Peraturan dan Perundang - undangan
36
No Peraturan Uraian Singkat atau Kaitan Pasal dengan Penelitian 5 Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Nomor 115 Tahun 2003
Peraturan tersebut menjelaskan tentang pedoman penentuan status mutu air. Menimbang untuk melaksanakan ketentuan Pasal 14 ayat (2) Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air maka perlu ditetapkan keputusan menteri lingkungan hidup tentang pedoman penentuan status mutu air.
6
Peraturan Guberneur Sumatera Selatan Nomor 16 Tahun 2005
Peraturan tersebut menjelaskan tentang peruntukan air dan baku mutu air sungai. Klasifikasi air terbagi menjadi 4 kelas yaitu : 1. Kelas I, peruntukannya air baku air minum dan atau peruntukan lain; 2. Kelas II, diperuntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan; 3. Kelas III, diperuntukan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, untuk pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 4. Kelas IV, peruntukannya digunakan untuk mengairi pertanaman.
.
37 2.2. Landasan Teori
2.2.1. Air Baku
Air baku adalah air yang digunakan sebagai sumber dalam penyediaan air. Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2005 tentang pengembangan sistem penyediaan air minum, air baku untuk air minum rumah tangga, yang selanjutnya disebut air baku, adalah air yang berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah, dan/atau air hujan yang memenuhi standar mutu tertentu untuk dijadikan air minum.
2.2.2. Sumber Air Baku
Terdapat tiga sumber air baku menurut Diandi et al (2019), diantaranya : 1. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi dan mengalami kontaminasi selama perjalanannya. Tingkat pencemaran air permukaan bervariasi di setiap wilayah tergantung pada daerah alirannya.
2. Air tanah
Air tanah adalah air yang terdapat di dalam lapisan batuan atau di bawah permukaan tanah. Air tanah berperan penting dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air, menjadikannya sumber air yang lebih baik dibandingkan dengan air hujan dan air permukaan.
3. Air Hujan
Air hujan terbentuk dari kondensasi uap air di atmosfer yang kemudian jatuh ke permukaan bumi. Meskipun air hujan pada dasarnya sangat bersih, air hujan dapat terkontaminasi oleh kotoran dan debu yang ada di udara sehingga menyebabkan air hujan menjadi tercemar.
Gambar 2.1 Proses Siklus Air (www.saintif.com)
38 2.2.3. Air Bersih
Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1405/MENKES/SK/XI/2002, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan kualitasnya memenuhi persyaratan fisika, kimia, mikrobiologi, dan radiologi sesuai dengan peraturan yang berlaku. Air bersih ini harus jernih, tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa, serta bebas dari mineral atau bakteri berbahaya sehingga aman digunakan untuk keperluan sehari-hari. Menurut Wahyuni et al., (2017), kebutuhan air bersih dibagi menjadi tiga kategori, yaitu:
1. Kebutuhan domestik adalah kebutuhan air bersih yang digunakan untuk kegiatan sehari-hari dalam rumah tangga, seperti minum, memasak, menjaga kesehatan individu (mandi, mencuci), serta untuk menyiram tanaman dan halaman.
2. Kebutuhan nondomestik adalah kebutuhan air bersih yang digunakan dalam kegiatan institusional seperti perkantoran, tempat pendidikan, serta dalam kegiatan komersial dan industri seperti hotel, pasar, pertokoan, restoran, sistem pendingin udara, dan boiler.
3. Kebutuhan Fasilitas Umum, merupakan kebutuhan air bersih untuk kegiatan umum diantaranya tempat ibadah, rekreasi, dan terminal.
2.2.4. Void
Void merupakan salah satu sisa dari kegiatan pertambangan dengan sistem terbuka (open pit) yang bentuknya berupa lubang, seiring berjalannya waktu lubang dari hasil kegiatan penambangan tersebut dapat digunakan untuk menampung air yang sumbernya berasal dari air hujan maupun hasil dari kegiatan penambangan seperti pencucian batubara dan kegiatan domestik (Said dkk, 2021).
Gambar 2.2 Void PT. MTN Sumatera Selatan (PT. MTN Sumatera Selatan, 2024)
39 2.2.5. Baku Mutu Air Bersih
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 2 Tahun 2023 tentang kesehatan lingkungan menjelaskan bahwa air untuk kebutuhan higiene sanitasi adalah air yang digunakan untuk keperluan hygiene perorangan dan/atau rumah tangga. Penetapan Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan (SBMKL) media air untuk keperluan hygiene dan sanitasi diperlukan guna mengakses secara mandiri untuk keperluan sehari-hari. Berikut dalam Tabel 2.3 disajikan baku mutu air yang mempersyaratakan untuk kebutuhan higiene sanitasi sebelum digunakan.
2.2.6. Higiene dan Sanitasi
Menurut Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang kebersihan, pada pasal 70 disebutkan bahwa kebersihan adalah bagian dari kesehatan masyarakat yang mencakup segala usaha untuk melindungi, memelihara, dan meningkatkan derajat kesehatan fisik dan mental, baik untuk masyarakat umum maupun individu.
Tujuannya adalah untuk memberikan dasar-dasar kehidupan yang sehat serta meningkatkan kesejahteraan dan efektivitas kehidupan manusia. Dengan kata lain, kebersihan adalah ilmu yang berkaitan dengan kesehatan, yang mencakup upaya atau usaha untuk meningkatkan kesehatan dan menghindari penyakit.
Menurut World Health Organization (WHO,2018) yaitu pengendalian dari semua faktor lingkungan fisik manusia yang dapat merugikan kehidupan manusia, baik fisik atau mental. Menurut Delfi (2023) sanitasi merupakan usaha pencegahan penyakit dengan mengatur atau menghilangkan faktor – faktor lingkungan yang berhubungan dengan rantai perpindahan penyakit.
Tabel 2.3 Baku Mutu Air Untuk Keperluan Higiene dan Sanitasi (PERMENKES NO. 2 Tahun 2023)
40 2.2.7. Adsorpsi
Adsorpsi adalah suatu metode proses terjadinya pemisahan komponen terntentu dalam fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang mempunyai sifat dapat menyerap (adsorbent) (Husaini, et al., 2020). Proses terjadinya adsorpsi pada padatan tertentu diserap oleh zat tertentu yang terjadi di permukaan zat padat karena adanya gaya Tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap ke dalam. Interaksi yang terjadi akan menyebabkan sifat-sifat senyawa akan mengalami modifikasi atau perubahan. Adsorpsi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat dapat dibedakan dengan adsorpsi fisika (physisorption) dan adsorpsi kimia (chemisorption) (Mc Cash, 2001).
Adsorpsi secara umum didefinisikan sebagai akumulasi sejumlah molekul, ion, atau atom yang terjadi pada batas antara dua fase. Adsorpsi menyangkut akumulasi atau pemutusan substansi adsorbat pada adsorben dan hal ini dapat terjadi pada antar muka dua fase, fase yang menyerap disebut adsorben dan fase yang terserap disebut adsorbat. Pada umumnya adsorben adalah bahan-bahan yang memiliki pori karena berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau letak-letak tertentu di dalam adsorben (Adamson dan Gast, 1997). Menurut Oscik (1982), adsorpsi merupakan proses akumulasi adsorbat pada permukaan adsorben yang disebabkan oleh gaya tarik antar molekul atau suatu akibat dari medan gaya pada permukaan padatan (adsorben) yang menarik molekul-molekul gas, uap, atau cairan.
Proses adsorpsi dapat terjadi karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan padatan yang tidak seimbang. Dengan adanya gaya ini, padatan cenderung menarik molekul-molekul lain yang bersentuhan dengan permukaan padatan, baik fase gas atau fase larutan ke dalam permukaannya. Akibatnya konsentrasi molekul pada permukaan menjadi lebih besar dari pada dalam fase gas zat terlarut dalam larutan. Pada adsorpsi interaksi antara adsorben dengan adsorbat hanya terjadi pada permukaan adsorben (Tandy, 2012). Gaya Tarik menarik dari suatu padatan dibedakan menjadi dua jenis gaya, yaitu gaya fisika dan gaya kimia.
Adsorpsi fisika merupakan proses interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang melibatkan gaya-gaya antar molekul seperti gaya Van der Waals, sedangkan adsorpsi kimia terjadi jika interaksi adsorben dan adsorbat melibatkan pembentukan ikatan kimia. Dalam proses adsorpsi melibatkan berbagai macam gaya yakni gaya
41
Van der Waals, gaya elektrostatik, ikatan hidrogen serta ikatan kovalen (Martell and Hancock, 1996). Efektivitas adsorpsi dapat dinyatakan dalam rumus : (Wang, 2022)
E=Co-Ce
Co x 100% ... (2.1) Keterangan :
E = Efektivitas (%)
Co = Konsentrasi awal larutan Ce = Konsentrasi akhir larutan 2.2.8. Filtrasi
Filtrasi merupakan sistem alami untuk memisahkan zat padat dari cairan dengan media berpori. Media berpori tersebut berfungsi untuk menghilangkan zat padat yang berupa suspense maupun koloid. Pada pengolahan air bersih, filtrasi difungsikan untuk menyaring air hasil dari proses koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi sehingga diharapkan akan menghasilkan air bersih dengan kualitas yang baik. Selain mereduksi kandungan zat padat, menurut Swandhana (2018) filtrasi dalam unit pengolahan air bersih dapat mereduksi kandungan bakteri, juga menghilangkan warna, rasa, bau, besi, dan mangan. Sedangkan Priambodo (2016) menyebutkan bahwa proses filtrasi yaitu dengan mengalirkan air dari pengolahan unit sedimentasi atau mengalirkan air baku melalui media pasir sebagai removal sifat fisik air baku berupa kekeruhan serta mikrobiologi yang berada di dalamnya.
Menurut Layla et al., (1987) dalam Andika (2020) secara umum filtrasi dibedakan menjadi dua yaitu :
42
1. Filter pasir cepat (rapid sand filter) merupakan filter yang memiliki kecepatan filtrasi antara 6 hingga 11 m/jam. Pada filter didahului dengan proses koagulasi, flokulasi, serta pengendapan untuk memisahkan padatan tersuspensi. Apabila nilai kekeruhan pada influen filter pasir cepat bernilai antara 5 – 10 NTU, maka penurunan kekeruhannya dapat mencapai nilai efisiensi 90-985.
2. Filter pasir lambat (slow sand filter)merupakan filter yang memiliki kecepatan filtrasi berkisar antara 0,1 smpai 0,4 m/jam. Lambatnya kecepatan tersebut akibat dari media pasir yang kecil yaitu 0,15mm – 0,35mm. Filter pasir lambat memiliki efisiensi cukup tinggi yaitu berkisar 98 – 99% penyisihan bakteri dapat tertahan dan 100% untuk penyisihan partikel suspensi.
Gambar 2.3 Ilustrasi Mekanisme Saringan Pasir Cepat (Penulis,2025)
Gambar 2.4 Saringan Pasir Lambat (WHO)
43
Menurut arah alirannya, filtrasi terbagi menjadi empat jenis yaitu :
1. Downflow filtration, merupakan filtrasi yang melewati media filter dengan arah aliran dari atas ke bawah.
2. Upflow filtration, merupakan filtrasi yang melewati media filter dengan arah aliran dari bawah ke atas.
3. Upflow-downflow, merupakan perpaduan downflow dan upflow. Pada kompartemen pertama air akan dialirkan secara downflow, selanjutnya dialirkan secara upflow pada kompartemen berikutnya.
4. Horizontal flow, merupakan filtrasi yang melewati media dengan arah aliran horizontal. Pada filtrasi ini titik inlet dan outlet terletak secara sejajar.
Menurut sistem pengaliran hingga terjadinya proses, filtrasi terbagi menjadi dua yaitu :
1. Gravity filtration, merupakan sistem aliran yang memanfaatkan gaya gravitasi sehingga air hanya didorong oleh tekanan atmosfer.
2. Presssure filtration, merupakan system aliran yang prinsipnya sama dengan gravity filtration, namun diperlukan adanya pendorong tekanan yang lebih besar, oleh karena itu filtrasi ini dirancang dengan system tertutup. Selain itu juga terdapat pompa yang berguna sebagai tekanan dalam tangki (Musdaqi dan Assomadi, 2012 dalam Yasmine, 2017). Berikut dalam Tabel 2.4 disajikan effisiensi pengolahan yang dapat dilakukan dengan unit filtrasi Slow Filter.
A B
Gambar 2.5 Aliran Filtrasi A). Downflow ; B). Upflow
(Said, 2012)
44
Tabel 2.4 Effisiensi Pengolahan Menggunakan Slow Sand Filter (SSF) (Jo Smet, 2002)
Parameter Penyisihan Keterangan
Bakteri 90-99,9%
Giardia cycts 99-99,00% Efisiensi sangat tinggi, bahkan sesaat setelah filter dibersihkan
Crytospordium >99,9%
Cercaria 100%
Kekeruhan < 1 NTU
Tingkat kekeruhan dan distribusi partikel mempengaruhi kapasitas pengolahan
Pestisida 0-100%
DOC 5-40%
UV- absorbance
(354 nm)
5-35%
Warna (true
color) 25-40%
UV- absorbance
(400 nm)
15-80%
TOC, COD < 15-25%
AOC 14-40%
BDOC 46-75%
Besi dan
Mangan 30-90%
Virus 99-99,9% 20oC : log pada 0,2 m/j dan 3 log pada 0,4 m/j
45 2.2.9. Karbon Aktif
Karbon aktif merupakan senyawa amorf yang dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau arang yang diperlukan secara khusus untuk mendapatkan daya adsorpsi yang tinggi. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume proi-pori dan luas permukaan, besaran daya serap karbon aktif yaitu 25-100% terhadap berat karbon aktif. (Darmawan, A.D. 2008).
Karbon aktif digunakan dalam pengolahan air, pemurnian gas, industry minuman, farmasi, katalis dan banyak tujuan lainnya. Untuk mengurangi kesadahan air, dapat menggunakan penyaringan (filtrasi) dengan media karbon aktif yang memiliki sifat kimia dan fisik seperti kemampuan myerap bahan organik dan anorganik, dapat berlaku sebagai penukar kation dan sebagai katalis untuk berbagai reaksi. (Kirits.
2001).
2.2.10. Pasir Silika
Pasir silika sudah lama dikenal menjadi salah satu bahan penyaring air yang baik, pasir silika merupakan bahan galian yang terdiri dari atas Kristal-kristal silika (SiO2) serta mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pasir silika memiliki komposisi campuran asal SiO2, FeO3, AlO3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O berwarna putih bening atau warna lain tergantung pada senyawa pen
