Total Tayangan Halaman

Selasa, 28 Mei 2013

LA Rancangan Alat



PROPOSAL LAPORAN AKHIR


RANCANG ALAT PENGOLAHAN AIR SUMUR MENJADI AIR BERSIH








Diajukan Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan
Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya




Oleh

Aliyah

0610 3040 0313






POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2013





LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL LAPORAN AKHIR


RANCANGAN ALAT PENGOLAHAN AIR SUMUR UNTUK AIR BERSIH




OLEH


ALIYAH
0610 3040 0313





                                                                                     Palembang,  
Pembimbing I,                                                              Pembimbing II,




Ir. Hj. Erwana Dewi, M. Eng                                      Ir. H. M. Yerizam, M.T.        
NIP 196011141988112001                                                      NIP 196107091989031002





Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia




Ir. Robert Junaidi, M.T.
NIP 195804241993031001




1.      JUDUL
Rancangan Alat Pengolahan Air Sumur Untuk Air Bersih.

2.      LATAR BELAKANG
Air merupakan penentu kesinambungan hidup dibumi karena air selain di konsumsi juga digunakan dalam berbagai aktivitas seperti memasak, mandi, mencuci, dan sebagainya. Dengan pertumbuhan jumlah penduduk dunia yang pesat tersebut, sumber daya air dunia telah menjadi salah satu kekayaan yang penting.
Air yang masuk dalam tubuh manusia selain perlu cukup jumlahnya, juga harus sesuai dengan proses hayati. Oleh karena itu diperlukan persyaratan pokok yakni persyaratan biologis, fisik dan kimia. Dari persyaratan tersebut yang paling mudah diatasi adalah pencemaran biologi karena pada umumnya mikroorganisme akan mati bila air dididihkan. Oleh karena itu dianjurkan untuk merebus air untuk dikonsumsi. Demikian pentingnya air didalam kehidupan dan kesehatan manusia maka air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari khususnya untuk penyediaan air minum harus memenuhi persyaratan yang diatur dalam Peemenkes RI No.416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat Pengawasan Kualitas Air.
Pada saat ini, persentase penduduk di Indonesia yang sudah mendapatkan pelayanan air bersih dari badan atau perusahaan air minum masih sangat kecil yaitu untuk daerah perkotaan sekitar 45% , sedangkan untuk daerah pedesaan baru sekitar 36%.
Salah satu sarana yang paling umum digunakan oleh masyarakat kecil untuk mengambil air tanah dangkal dan dipergunakan sebagai air minumadalah sarana sumur gali. Sementara air tanah dangkal adalah air yang paling mudah terkontaminasi oleh rembesan yang berasal dari sarana pembuangan air kotor, jamban, dan kotoran hewan. Pencemaran terhadap air sumur gali ini terutama rentan terjadi di daera-daerah pemukinamn yang rapat penduduknya misalnya pemukiman kumuh.
Keterbatasan pengetahuan mengenai kesehatan dan keterbatasan fasilitas untuk mendapatkan air bersih dan sehat, membuat masyarakat terpaksa menggunakan air yang tidak layak konsumsi. Hal ini akan berdampak pada kesehatan masyarakat itu sendiri.
Oleh karena permasalahan tersebut maka dirancanglah sebuah alat yang dapat mengolah air sumur maupun air keruh lainnya untuk dapat dijadikan air bersih, yang kemudian akan diperkenalkan kepada masyarakat luas yang sekarang ini mengalami kesulitan dalam mendapatkan air bersih.
Pada proses pengolahan air sumur atau air keruh menjadi air bersih ini menggunakan metode filtrasi. Filtrasi (penyaringan) adalah proses pemisahan partikel zat padat dari fluida dengan jalan melewatkan fluida tersebut melalui suatu medium penyaring atau septum (septum), dimana zat padat itu tertahan. Dimana proses pada rancang alat ini yaitu, air sungai atau air keruh tersebut sebelum masuk ke penyaring (filter) akan ditambahkan koagulan dan dimasukkan ke penyaring yang terdiri dari beberapa media filter seperti pasir kuarsa, mangan, zeolite dan karbon aktif yang berfungsi untuk menghilangkan kotoran yang terkandung didalam air. Sehingga air yang dihasilkan nantinya akan memenuhi standar baku air bersih.

3.      PERUMUSAN MASALAH
Dilihat dari uraian di atas maka permasalahannya, bagaimana alat akan dirancang sehingga dapat secara langsung digunakan untuk mengolah air sumur tersebut menjadi air besih sesuai dengan standar persyaratan kualitas air bersih, dan bagaimana komposisi filter yang akan dirancang dengan bahan-bahan kimia seperti pasir kuarsa, mangan, zeolit, dan karbon aktif.
 

4.      TINJAUAN PUSTAKA
4.1    Pengertian Air Bersih
Berdasarkan persyaratan yang diatur dalam Peemenkes RI No.416/Menkes/Per/IX/1990 Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Sedangkan Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.
4.2    Sumber Air
Sumber air baku untuk air bersih secara garis besar dapat digolongkan menjadi 4 (empat) bagian yaitu : air laut, air atmosfir atau air hujan, air permukaan dan air tanah yang masing – masing mempunyai karakteristik yang berbeda – beda ditinjau dari segi kualitas dan kuantitasnya. (Totok Sutrisno, dkk, 2004)
a.       Air laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%, dengan keadaan ini maka air laut jarang digunakan sebagai air baku untuk keperluan air minum karena tidak memenuhi syarat untuk air minum.
b.      Air atmosfir atau air hujan
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri/debu dan lain sebagainya. Air hujan mempunyai sifat agresif terhadap pipa – pipa penyalur maupun bak – bak reservoir karena pada umumnya air hujan mempunyai pH rendah, sehingga dapat mempercepat terjadinya korosi. Air hujan juga mempunyai sifat lunak (soft water) karena kurang mengandung larutan garam dan zat mineral, sehingga akan boros dalam pemakaian sabun dan terasa kurang segar.
c.       Air permukaan
Air permukaan adalah air yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota, limbah domestik rumah tangga, dan sebagainya. Jenis pengotorannya adalah merupakan kotoran fisik, kimia dan bakteriologi. Air permukaan merupakan sumber air yang relatif cukup besar, akan tetapi karena kualitasnya kurang baik maka perlu pengolahan. Air permukaan ada 2 macam yaitu :
1.        Air sungai
Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna mengingat bahwa air sungai pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Sedangkan debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi.
2.      Air rawa atau danau
Kebanyakan air rawa berwarna 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 tinggi maka kadar Fe dan Mn akan tinggi dan kelarutan O2 kurang sekali (anaerob). Oleh karena itu unsur Fe dan Mn akan larut, jadi untuk pengambilan air sebaiknya pada kedalaman tertentu di tengah-tengah agar endapan – endapan Fe dan Mn tidak terbawa.
d.      Air Tanah
Pada umumnya air tanah mempunyai kualitas yang cukup baik, dan apabila dilakukan pengambilan yang baik dan bebas dari pengotoran dapat dipergunakan langsung. Untuk melindungi pemakaian air dari bahaya terkontaminasi melalui air diperlukan proses klorinasi.
4.3    Peranan Air bagi manusia
Air merupakan zat kehidupan dimana tidak satupun mahluk hidup yang tidak membutuhkan air. Hasil penelitian menunjukan 65 - 75 % dari berat badan manusia terdiri dari air. Menurut ilmu kesehatan, setiap orang memerlukan air minum sebanyak 2,5 – 3 liter setiap hari termasuk air yang berada didalam makanan. Adapun kegunaan air antara lain adalah untuk minum, keperluan rumah tangga, untuk industri, mengairi sawah, kolam perikanan dan lain-lain.  

4.4    Karakteristik Air
4.4.1        Parameter Fisik
a.       Suhu
Temperatur air maksimum yang diiznkan oleh MENKES RI No.416/MENKES/PER/IX/1990 adalah 300C. Penyimpangan terhadap ketetapan ini akan mengakibatkan meningkatnya daya/tingkat toksisitas bahan kimia atau bahan pencemar dalam air dan pertumbuhan mikroba dalam air.
b.      Warna
Banyak air permukaan khususnya yang berasal dari daerah rawa rawa seringkali berwarna sehingga tidak dapat diterima oleh masyarakat baik untuk keperluan rumah tangga maupun keperluan industri, tanpa dilakukannya pengolahan untuk menghilangkan warna tersebut. Bahan bahan yang menimbulkan warna tersebut dihasilkan dari kontak antara air dengan reruntuhan organis yang mengalami dekomposisi.
c.       Bau
Air yang memenuhi standar kualitas harus bebas dari bau. Biasanya bau disebabkan oleh bahan-bahan organik yang dapat membusuk serta senyawa kimia lainnya fenol. Air yang berbau akan dapat mengganggu estetika.
d.        Rasa
            Biasanya rasa dan bau terjadi bersama-sama, yaitu akibat adanya dekomposisi bahan organik dalam air. Seperti pada bau, air yang memiliki rasa juga dapat mengganggu estetika.
e.       Kekeruhan
Air dikatakan keruh, apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan ini meliputi tanah liat, lumpur, bahan bahan organik yang tersebar dan partikel-partikel kecil lain yang tersuspensi.
f.       Padatan/solid
Semua kontaminan/pengotor dalam air kecuali gas terlarut merupakan bagian dari beban padatan dalam air. Padatan dapat diklasifikasikan menurut ukuran, sifat kimianya, dan distribusi ukurannya. Materi padatan dan semi padatan dalam air dapat diklasifikasikan menurut ukuran dan posisinya seperti dapat mengendap, suspensi, koloid atau terlarut.

Tabel 1 Parameter Fisik Kualitas Air
No
Test
Singkatan
Kegunaan
1
Kekeruhan
NTU
Mengetahui Kejernihan air
2
Padatan (Solids)
Total Solid
Total Volatile Solids
Suspended Solids
Volatile Suspended Solids
Total Dissolved Solids
(TS-SS)
Settleble Solids

TS
TVS
SS

VSS

TDS

Mengetahui potensi penggunaan kembali air buangan dan untuk menentukan jenis proses pengolahan yang sesuai. Tes TDS untuk mengetahui kesesuaian peruntukan air (rumah tangga, industri atau pertanian).
Untuk mengetahui padatan yang dapat mengendap oleh gaya gravitasi data yang diperoleh digunakan untuk rancangan bak sedimentasi.
3
Warna

Untuk mengetahui keberadaan zat warna alami atau sintetis.
4
Bau
MDTOC

5
Temperatur
ºC
Untuk rancangan proses pengolahan: untuk menentukan konsentrasi jenuh beberapa unsur gas.

4.4.2        Parameter Kimia
a.       Derajat keasamaan (pH)
pH merupakan salah satu faktor yang sangat penting mengingat pH dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba di dalam air. Sebagian besar mikroba di dalam air. Sebagian besar mikroba akan tumbuh dengan baik pada pH 6,0-8,0 pH juga akan menyebabkan perubahan kimiawi di dalam air. Menurut standar kualitas air , pH 6,5-9,2. Apabila pH kecil dari 6,5 atau lebih besar dari 9,2 maka akan menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa air yang dibuat dari logam dan dapat mengakibatkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang dapat mengganggu kesehatan manusia.
b.      Total Solid
Tingginya angka total solids merupakan bahan pertimbangan dalam menentukan sesuai atau tidaknya air untuk penggunaan rumah tangga. Air yang baik digunakan untuk keperluan rumah tangga adalah dengan angka total solid di dalam air minum adalah 500-1500 mg/l. Apabila melebihi, maka akan berakibat air tidak enak rasanya, rasa mual dan terjadinya cardiac diseases serta toxaemia pada wanita-wanita hamil
c.       Kesadahan jumlah (total hardness)
Kesadahan adalah merupakan sifat air yang disebabkan oleh adanya ion-ion (kation) logam valensi dua. Ion-ion ini mampu bereaksi dengan sabun membentuk kerak air. Kation-kation penyebab utama dari kesadahan Ca++,Mg++, Sr++,Fe++ dan Mn++. Kesadahan total adalah kesadahan yang disebabkan oleh Ca++ dan Mg++ secara bersama-sama. Standar kualitas menetapkan kesadahan total adalah 5-10 derajat jerman. Apabila kesadahan kuran dari 5 derajat jerman maka air akan menjadi lunak. Jika lebih dari 10 derajat jerman maka akan mengakibatkan kurangya efektifitas sabun, menyebabkan lapisan kerak pada alat dapur dan sayur-sayuran menjadi keras apabia dicuci dengan air ini
d.      Zat Organik
Adanya zat organik di dalam air, disebabkan karena air buangan dari rumah tangga, industri, kegiatan pertanian dan pertambangan. Zat organik di dalam air dapat ditentukan dengan mengukur angka permangantnya (KmnO4). Di dalam standar kualitas, ditentukan maksimal angka permangantnya 10mg/l. Penyimpangan standar kualitas tersebut akan mengakibatkan timbulnya bau tak sedap danmenyebabkan sakit perut.
e.       Kimia Anorganik
1.      Calcium (Ca)
Adanya Ca dalam air sangat dibutuhkan dalam jumlah tertentu, yaitu untuk pertumbuhan tulang dan gigi. Sedangkan bila telah melewati ambang batas, kalsium dapat menyebabkan kesadahan, kesadahan dapat berpengaruh secara ekonomis maupun terhadap kesehatan yaitu efek korosif dan menurunnya efektifitas dari kerja sabun. Standar yang ditetapkan DEPKES sebesar 75-200 mg/l. Sedangkan WHO inter-regional water study group adalah sebesar 75-150 mg/l.
2.      Tembaga
Ukuran batas ada atau tidaknya tembaga adalah 0,05-1,5 mg/l. Dalam jumlah kecil Cu sangat diperlukan untuk pembentukan sel darah merah, sedangkan dalam jumlah yang besar dapat menyebabkan rasa yang tidak enak di lidah, disamping dapat menyebabkan kerusakan pada hati.
3.      Sulfida (S2 atau H2S
H2S sangat beracun dan berbau busuk, oleh karena itu zat ini tidak boleh terdapat dalam air minum. Dalam jumlah besar dapat menimbulkan atau memperbesar keasaman air sehingga menyebabkan korosifitas pada pipa-pipa logam.
4.      Amonia
Bahan ini sangat berbau yang sangat menusuk hidung atau baunya sangat tajam sehingga tidak boleh sama sekali dalam air minum.
5.      Besi (Fe)
Besi adalah metal berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Di alam didapat sebagai hematit. Di dalam air minum Fe menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan. Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan hemoglobin. Di dalam standar kualitas ditetapkan kandungan besi di dalam air sebanyak 0,1 -1,0 mg/l. jika dalam jumlah besar Fe dapat merusak dinding usus, rasa tidak enak dalam air, pada konsentrasi lebih dari 2 mg/l dan menimbulkan bau dan warna dalam air.
6.      Magnesium
Efek yang ditimbulkan oleh Mg sama dengan kalsium yaitu menyebabkan terjadinya kesadahan. Dalam jumlah kecil Mg dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan tulang, sedang dalam jumlah yang lebih besar dari 150 mg/l dapat meyebabkan rasa mual
7.      Florida
Florida selalu ditemukan dalam bentuk senyawa. Florida bersifat lebih toksis dan lebih iritan daripada yang organik. Keracunan kronis dapat menyebabkan orang menjadi kurus, pertumbuhan tubuh terganggu, gangguan pencernaan dan dehidrasi.
8.      Cadnium
Dalam standar kualitas ditetapkan konsentrasi maksimal 0,01 mg/l. Apabila cadmium melebihi standar, maka Cadmium tersebut akan terakumulasi dalam jaringan tubuh sehingga mengakibatkan penyakit ginjal, gangguan lambung, kerapuhan tulang, mengurangi hemoglobine darah dan pigmentasi.
9.      Mangan
Tubuh manusia membutuhkan Mangan rata-rata 10 mg/l sehari yang dapat dipenuhi dari makanan. Tetapi Mangan bersifat toxis terhadap alat pernafasan. Standar kualitas menetapkan: kandaungan mangan di dalam air 0,05-05 mg/l.
10.  Air Raksa
Merupakan logam berbentuk cair dalam suhu kamar yang bersifat toksis. Di dalam standar ditetapkan sebesar 0,001 mg/l. Jika dalam air terdapat air raksa lebih dari standar, akan menyebabkan keracunan sel-sel tubuh kerusakan ginjal, hati dan syaraf dan keterbelakangan mental dan cerebral polcy pada bayi.
11.  Seng
Satuan yang dipergunakan adalah mg/l dengan batas antara 1,0 sampai 15 mg/l. Zn dapat menyebabkan hambatan pada pertumbuhan anak. Akan tetapi apabila jumlahnya besar dapat menimbulkan rasa pahit dan sepat pada air minum.
12.  Arsen
Arsen dapat diperbolehkan dalam air paling banyak sebesar 0,05 mg/l. Jika dalam jumlah yang banyak dapat menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan, kanker kulit, hati dann saluran empedu
13.  Pheonolix
Phenol hanya boleh terdapat dalam air minum dengan kadar 0,001-0,002 mg/l dan apabila bereaksi dengan chlor dapat menimbulkan bau yang tidak enak
14.  NO3
Batas maksimum NO2 dalam air minum adalah sebesar 20mg/l. Jumlah Nitra yang besar cenderung berubah menjadi nitrit, yang dapat bereaksi langsung dengan hemoglobine yang dapat menghalangi perjalanan oksigen di dalam tubuh.
15.  Sulfat
Kadar yang dianjurkan 200-400 mg/l, apabila jumlahnya besar dapat bereaksi dengan ion natrium atau magnesium dalam air sehingga membentuk garam natrium sulfat atau magnesium sulfat yang dapat menimbulkan rasa mual.
f.       Kimia Organik
Jumlah zat organic pada air alam umunya kecil. Sumber zat organic pada air alam adalah dari tanaman yang membsuk. Adanya zat organik dapat mengakibatkan gangguan misalnya :
-          Aldrin dan Dieldrin, terjadi biokumulasi pada organisme air yang dimakan manusia dan menimbulkan kanker dan mutasi
-          Benzen, menimbulkan rasa, warna atau bau tidak sedap.
-          Chlordine (total isomer) merupakan insektisida. Penyakit yang ditimbulkan hyperexytasi, konvulsi, anemia, trombochytopenia, agranulocytosis
-          Heptachlor dan Hepachlorepixide, meskipun tidak menimbulkan keracunan akut tetapi terjadi akumulasi dalam rantai makanan dan bersifat carcinogenic.

4.5    Penyaringan (Filtrasi)
Filtrasi merupakan salah satu pengolahan air secara fisik. Filtrasi (penyaringan) adalah proses pemisahan partikel zat padat dari fluida dengan jalan melewatkan fluida tersebut melalui suatu medium penyaring atau septum (septum), dimana zat padat itu tertahan. Istilah medium penyaring dapat dikatakan juga sebagai medium berpori (filter cloth). Dalam operasi filtrasi, partikel-partikel padatan tersuspensi dalam cairan atau gas dihilangkan secara fisika atau mekanis dengan cara melewatkannya melalui medium penyaringan tersebut. Filter medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-sama dengan cairan. Beberapa filter medium yang sering digunakan antara lain seperti nilon, dacron cloth, kawat baja (steel mesh) gulungan baja tahan karat berbentuk koil, kain kasa dan lain-lain. Dimana, media filter yang digunakan pada alat pengolahan air sungai atau air keruh menjadi air bersih ini yaitu karbon aktif, zeolit, mangan dan pasir silica.
1.      Karbon Aktif
Karbon aktif adalah sejenis absorben (penyerap) berwarna hitam, berbentuk granula/butiran kecil, yang terbuat dari arang tempurung kelapa,  Kegunaan Karbon aktif adalah untuk media pengolahan air kotor menjadi bersih (penjernih air) dan membantu menyerap bau pada air sehingga kadar bau pada air menjadi berkurang.
2.      Pasir Kuarsa/Silika
Merupakan hasil dari pelapukan bebatuan yang mengandung mineral utama seperti kuarsa dan feldspar. Kegunaan Pasir silika adalah untuk menghilangkan sifat fisik air, seperti kekeruhan/air berlumpur dan menghilangkan bau pada air. Pada umumnya pasir silika digunakan pada tahap awal sebagai saringan dalam pengolahan air kotor menjadi air bersih.
3.      Mangan ( Pasir Hitam )
Mangan mempunyai struktur kristal monoklin dan berwarna hitam atau abu-abu baja. Seperti pasir lainnya, Pasir hitam/mangan digunakan sebagai media filter sangat baik sebagai penukar anion atau sebagai penukar kation. sehingga mampu mengikat mineral kation dalam air baku, seperti zat besi, magnesium dan aluminium dapat terikat baik oleh mineral mangan ini. Mangan yang biasa digunakan dalam media filtrasi terbagi menjadi 3 type/kelas, Mangan biasa, Mangan Greensand, dan Mangan ferrolite. dari ketiga jenis itu terdapat perbedaan harga yang sangat tinggi.
4.      Zeolite
Zeolite adalah senyawa alumino silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium. Kegunaan zeolite hampir sama dengan kegunaan mangan, yaitu zeolite mampu mengikat kation pada air yang mengandung zat besi (Fe), Zat aluminium (Al), dan Zat magnesium (Mg).
Adapun zat kimia yang digunakan pada proses ini yaitu tawas (Aluminium Sulfat/(Al2SO4)3). Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya. Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan.

Tabel 2 Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990/ Tanggal 3 September 1990
DAFTAR PERATURAN KUALITAS AIR BERSIH
No
Parameter
Satuan
Kadar maksimum yang dibolehkan
Keterangan
1
2
3
4
5
A
1
2

3
4
5
6
FISIKA
Bau
Jumlah zat padat terlarut (TDS)
Kekeruhan
Rasa
Suhu
Warna

-

mg/L
Skala NTU
-
ºC
Skala TCU

-

1500
25
-
Suhu udara ± 3ºC
50

Tidak berbau

-
-
Tidak berasa
-
-
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12




13
14
15
16
17
KIMIA
Air raksa
Arsen
Besi
Flourida
Kadniun
Kesadahan (CaCO3)
Klorida
Kromium, Valensi 6
Mangan
Nitrat, sebagai N
Nitrit, sebagai N
pH




Selenium
Seng
Sianida
Sulfat
Timbal

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
-




mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

0,001
0,05
1,0
1,5
0,005
500
600
0,05
0,5
10
1,0
6,5-9,0




0,01
15
0,1
400
0,05







Merupakan batas minimum dan maksimum, khusus air hujan pH minimum 5,5.

1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11

12
13

14
15
16
17
18
Kimia Organik
Aldrin dan Dieldrin
Benzena
Benzo (a) pyrene
Chlordane (total isomer)
Coloroform
2,4 D
DDT
Deterjen
1,2 Discloroethane
1,1 Discloroethane
Heptachlor dan heptachlor epoxide
Hexachlorobenzene
Gamma-HCH (Lindane)
Methoxychlor
Pentachlorophanol
Pestisida total
2,4,6 Urichlorophenol
Zat organic (KMnO4)

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L

mg/L
mg/L

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L


0,0007
0,01
0,00001
0,007

0,03
0,10
0,03
0,5
0,01
0,0003
0,003

0,00001
0,004

0,10
0,01
0,10
0,01
10

C
MIKRO BIOLOGIK

Total koliform (MPN)

Jumlah per 100 ml
Jumlah per 100 ml

50

10

Bukan air perpipaan
Air perpipaan
D
1
2
RADIO AKTIVITAS
Aktivitas Alpha (Gross Alpha Activity)
Aktivitas Beta (Gross Beta Activity)


Bq/L

Bq/L


0,1

1,0



5.      TUJUAN
Tujuan dari perancangan alat pengolahan air sumur menjadi air bersih, yaitu:
a.       Memperkenalkan penerapan teknologi sederhana pengolahan air sumur menjadi air bersih yang layak konsumsi kepada masyarakat.
b.      Mendapatkan air bersih dengan kualitas sesuai standar baku mutu air bersih yang diizinkan MENKES RI No.416/MENKES/PER/IX/1990.


6.      MANFAAT
Adapun manfaat dari perancangan alat pengolahan air sungai musi menjadi air bersih, yaitu:
a.       Dapat memperkenalkan penerapan teknologi sederhana pengolahan air sungai musi menjadi air bersih yang layak konsumsi kepada masyarakat.
b.      Dapat membantu pemerintah dalam mengarahkan masyarakat cara mendapatkan air bersih.
c.       Dapat membantu mengurangi kesulitan masyarakat dalam mendapatkan air bersih.

7.      METODELOGI
7.1 Waktu dan Tempat Perancangan serta Penelitian
      Perancangan alat dan Penelitian dilakukan dari tanggal 13 Februari sampai 30 Maret 2013 bertempat di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
7.2 Alat dan Bahan yang digunakan
7.2.1 Alat yang digunakan
1. Tanki Penampungan Air                                   : 3 Buah
2. Pipa PVC ½”                                                    : 4 Meter
3. Elbow ½”                                                          : 10 Buah
4. Elbow Drat ½”                                                  : 2 Buah
5. Kopling ½”                                                       : 6 Buah
6. Lem PVC                                                          : 1 Botol
7. Sokdrat                                                             : 6 Buah
8. T                                                                        : 5 Buah
9. Manometer                                                        : 1 Buah
10.   Ball Valve                                                      : 4 Buah
11.   Kran                                                               : 2 Buah
12.   Catridge Membran                                         : 3 Buah
13.   Pompa                                                            : 1 Buah
14.   Gergaji Besi                                                   : 1 Buah
15.   Amplas Halus dan Kasar                               : 2 Buah
16.   Kerangka                                                        : Seperangkat
17.   Gelas Ukur 1 L                                              : 1 Buah
18.   Stopwatch                                                      : 1 Buah
19.   pH meter                                                        : 1 Buah
20.   Turbidity Meter                                              : 1 Buah
21.   Termometer                                                    : 1 Buah
22.   Spatula                                                           : 1 Buah
23.   Pengaduk                                                       : 1 Buah
24.   Gelas Kimia 250 ml                                       : 1 Buah
25.   Labu Takar 1 L                                              : 5 Buah
26.   Neraca Analitik                                              : 1 Buah
27.   Timbangan                                                     : 1 Buah
7.2.2 Bahan yang digunakan
1.   Sampel Air Sumur
2.   Pasir Silica/Pasir Kuarsa
3.   Mangan
4.   Zeolite
5.   Tawas
7.3 Perlakuan dan Rancangan Percobaan
7.3.1 Perancangan Alat
            Perancangan alat ini dilakukan selama kurang lebih 2-3 minggu. Dimana, semua bahan dan alat yang diperlukan disiapkan terlebih dahulu. Kemudain alat dirancang berdasarkan dengan sketsa yang telah dibuat. Perancangan alat ini dilakukan dilaboratorium Teknik Pengolahan Pangan bertempat diPoliteknik negeri Sriwijaya Palembang. Data spesifikasi peralatan yang digunakan :


1.      Tanki penampung sampel air
Kapasitas volume        = 250 Liter
Diameter badan           = 68 cm
Tinggi badan              = 67 cm
Tinggi total                  = 87 cm
Fitting                          = ½ inchi
Diameter kepala          = 44 cm
2.      Pompa air
Merk                            = Shimizu (model PS-128 BIT)
Daya hisap                  = 9 meter
Daya                            = 220-240 Volt
Fitting                         = 1 inchi
3.      Penampung air bersih
Merk                            = Cat dulux
Kapasitas volume        = 18 Liter/ 23 kg
Diameter                     = 28,6 cm
Tinggi                          = 37 cm
4.      Catrige isi mangan, zeolit dan karbon aktif
Merk                            = water Puretrex Main Filter
Diameter dalam           = 1 inchi
Tinggi                          = 9,75 inchi
Kapasitas volume        = 1,5 liter
Fitting                          = sokdrat ¾ inchi
Ukuran                        = 10 inchi

 Diagram Alir Proses Pengolahan Air Sumur untuk Air Bersih





7.3.2 Pengambilan Sampel
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah air sumur. Dimana, lokasi tempat pengambilan sungai ini terletak dipemukiman kontrakan Bukit Besar Palembang.
7.3.3 Uji  Coba Alat
            Setelah selesai melakukan perancangan alat. Alat tersebut diuji dengan cara melewatkan air kedalamnya dan dilakukan backwash berkali-kali terhadap alat sampai air yang dihasilkan dari proses memenuhi kriteria dan alat tersebut layak digunakan. Adapun prosedur pengujianya dilakukan meliputi tahap-tahap sebagai berikut :
1.      Menempatkan sampel didalam tanki penampung
2.      Menghidupkan pompa
3.      Mengalirkan sampel ke masing-masing tanki filter
4.      Mengoperasikanya selama 30 menit
5.      Melakukan analisa setiap 30 menit terhadap masing-masing keluaran tanki filter.
7.3.4 Analisa Sampel
            Sampel air sumur ini sebelum dilakukan pengolahan diuji terlebih dahulu. Adapun parameter yang diuji yaitu bau, rasa, suhu, pH, kekeruhan, TDS, Fe, Mg, dan kesadahan dengan menggunakan peralatan yang ada di laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Setelah itu ditambahkan koagulan berupa tawas dengan berbagai konsentrasi. Kemudian, air tersebut dialirkan menuju kolom penyaringan yang berisi dari berbagai media filter seperti pasir silica/pasir kuarsa, zeolite dan karbon aktif. Air yang dihasilkan dari masing-masing keluaran media filter akan dianalisis berdasarkan parameter yang telah ditentukan tadi. Air yang belum memenuhi kriteria akan dikembalika ke tangki umpan sedangkan yang telah memenuhi kriteria akan keproses selanjutnya. Sehingga akan didapatkan air bersih yang sesuai dengan peraturan menteri kesehatan.
7.3.5 Pengolahan Data
            Pengolahn data akan dilakukan terhadap perbedaan konsentrasi pada pemakaian tawas dan selanjutnya akan dituangkan pada pembahasan.

7.4 Prosedur Kerja
1.      Membuat larutan tawas dengan berbagai konsentrasi yaitu 20, 40, 60, 80, dan 100 ppm.
2.      Melakukan analisa sampel air sungai musi berdasarkan parameter bau, rasa, suhu, pH, kekeruhan, TDS, Fe, Mg dan kesadahan.
3.      Menambahkan larutan tawas yang telah dibuat kedalam sampel air sungai musi yang ditempatkan ketangki umpan.
4.      Melewatkan air tersebut ke kolom yang berisi pasir silica/pasir kuarsa
5.      Melakukan analisa keluaran dari kolom tersebut berdasarkan parameter tadi
6.      Apabila telah memenuhi syarat maka air tersebut dialirkan menuju ke kolom yang berisi zeolite. Namun, apabila belum memenuhi syarat maka air tersebut diumpankan kembali ke tangki umpan.
7.      Melakukan analisa keluaran dari kolom yang berisi zeolite berdasarkan parameter yang sama.
8.      Apabila telah memenuhi syarat maka air tersebut dialirkan menuju ke kolom yang berisi karbon aktif. Namun, apabila belum memenuhi syarat maka air tersebut diumpankan kembali ke tangki umpan.
9.      Melakukan analisa keluaran dari kolom yang berisi karbon aktif berdasarkan parameter yang sama.
10.  Apabila telah memenuhi syarat maka air tersebut merupakan air bersih yang diperoleh. Namun, apabila belum memenuhi syarat maka air tersebut diumpankan kembali ke tangki umpan.


8.      DATA PENGAMATAN
8.1 Hasil Analisa Komposisi Air Sumur Sebelum dan Sesudah Pengolahan dengan Menggunakan Media Filtrasi Pasir Silica
Konsentrasi tawas dalam umpan (ppm)
Rejeksi
(%)
Parameter
Satuan
Hasil Analisa Air Sumur
Air Baku
Produk
Standar  Air Bersih Max. yang diizinkan
20

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



40

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



60

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



80

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



100

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l





8.2 Hasil Analisa Komposisi Air Sumur Sebelum dan Sesudah Pengolahan dengan Menggunakan Media Filtrasi Mangan
Konsentrasi tawas dalam umpan (ppm)
Rejeksi
(%)
Parameter
Satuan
Hasil Analisa Air Sumur
Air Baku
Produk
Standar  Air Bersih Max. yang diizinkan
20

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



40

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



60

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



80

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



100

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l





8.3 Hasil Analisa Komposisi Air Sumur Sebelum dan Sesudah Pengolahan dengan Menggunakan Media Filtrasi Karbon Aktif
Konsentrasi tawas dalam umpan (ppm)
Rejeksi
(%)
Parameter
Satuan
Hasil Analisa Air Sumur
Air Baku
Produk
Standar  Air Bersih Max. yang diizinkan
20

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



40

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



60

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



80

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l



100

Bau
Rasa
Suhu
pH
kekeruhan
TDS
Fe
Mg
Kesadahan
-
-
ºC
-
NTU
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l





9.      JADWAL PENELITIAN
Uraian Kegiatan
Minggu ke-
Februari
Maret
April
Mei
Juni
Juli
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Pembuatan Proposal
























Pembuatan Alat
























Analisa Sample
























Pengoperasian Alat dan Analisa Air Hasil Pengolahan
























Bimbingan
























Penyelesaian Laporan Akhir
























Sidang Laporan


























10.  ESTIMASI BIAYA
Penyewaan Laboratorium@Rp 250.000,00                                  : Rp 250.000,00
      Tanki  Penampungan Air 3 Buah@Rp 10.000,00                        : Rp  30.000,00
      Pipa PVC ½” 2 Batang@Rp 14.000,00                                       : Rp  28.000,00
      Alat Sambung Pipa (elbow, sokdrat, T, dll)
      Seperangkat@Rp 130.000,00                                                       : Rp 130.000,00
      Lem PVC 1 Botol@Rp 10.000,00                                               : Rp  10.000,00
      Manometer 1 Buah@Rp 25.000,00                                              : Rp  25.000,00
      Ball Valve 4 Buah@Rp 7.000,00                                                 : Rp  28.000,00
      Kran 2 Buah@Rp 5.000,00                                                          : Rp  10.000,00
      Amplas Halus dan Kasar 2 Buah@Rp 5.000,00                          : Rp  10.000,00
      Catridge Membran 3 Buah@Rp 100.000,00                                : Rp 300.000,00
      Pompa 1 Buah@Rp 400.000,00                                                   : Rp 400.000,00
      Gergaji Besi 1 Buah@Rp 28.000,00                                            : Rp  28.000,00
      Pembelian Isian Kolom (Pasir Silica, Mangan, Zeolite,
      dan Karbon Aktif) Masing-Masing 15 Kg@Rp 25.000,00          : Rp 375.000,00
      Pembelian Tawas ½ Kg@Rp 5.000,00                                         : Rp    5.000,00
      Pembelian kertas A4 70 gram 2 rim @30.000,00                         : Rp   60.000,00
      Pembelian tinta printer 4 botol @Rp25.000,00                            : Rp 100.000,00
      Pembelian CD 6 buah @Rp5.000,00                                            : Rp   30.000,00
      Transportasi                                                                                   : Rp   50.000,00
      Jilid laporan akhir 6 rangkap @Rp20.000,00                               : Rp 120.000,00
      Penggandaan laporan akhir 500 lbr @Rp100.000,00                   : Rp 100.000,00+
                                                                                                              Rp 2.089.000,00
    

11.  DAFTAR PUSTAKA
Citra bening, 2011. Water Treatment and Purification,( http://www.citrabening.com/pasir-aktif-karbon-aktif-dan-zeolit/ diunduh tanggal 3 Maret 2013).
CV Zamzam, 2011. (http://www.saringanair.com/product/0/2/Pasir-Ziolit diunduh tanggal 3 Maret 2013).
Dynda, 2012. Macam-macam Sumber Air Baku, (http://dy-tierros.blogspot.com/2012/04/macam-macam-sumber-air-baku.html diunduh tanggal 6 Maret 2013).
Farid. 2010. Parameter Air,( http://bukanfarid.blogspot.com diunduh tanggal 7 Februari 2013).
Hanum, Farida. 2002. Proses Pengolahan Air Sungai Untuk Air Minum, (http://digitizedbyUSUdigitallibrary diunduh tanggal 17 Februari 2013).
Irawan Bagus Adi dan AM Dwitjahja Widyawan. Laporan Tugas Akhir Undip,(http://eprints.undip.ac.id diunduh tanggal 2 Maret 2013).
Pipe, Clean. 2012. Pengolahan Air Secara Fisik, (http://drcleanpipe.blogspot.com diunduh tanggal 7 Februari 2013).
Repository, USU . Filtrasi, (http://repository.usu.ac.id diunduh tanggal 10 Februari 2013).
Said, Nusa Idaman dan Ruliasih. Pengolahan Air Sungai Skala Rumah Tangga Secara Kontinyu, (http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi diunduh 10 Februari 2013).
Said, Nusa Idaman. Pengolahan Air Sungai / Gambut Sederhana, (http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Gambut diunduh 10 Februari 2013).
Wordpress. 2007. Peraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990, (http://persembahanku.files.wordpress.com diunduh tanggal 11 Februari 2013).

Tidak ada komentar:

Posting Komentar