Pemulihan Kualitas Air Sungai Ciliwung Dengan Artificial Aquifer

PEMULIHAN KUALITAS AIR SUNGAI CILIWUNG DENGAN
ARTIFICIAL AQUIFER

SITI KOMARIAH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul ”Pemulihan Kualitas Air
Sungai Cilliwung Dengan Artificial Aquifer” adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Mei 2016
Siti Komariah
NIM F451120091

* Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait.

RINGKASAN
SITI KOMARIAH. Pemulihan Kualitas Air Sungai Ciliwung Dengan Artificial
Aquifer. Dibimbing oleh ROH SANTOSO BUDI WASPODO dan YUDI
CHADIRIN.

Limbah domestik rumah tangga yang telah dibuang ke sungai menyebabkan
peningkatan pencemaran fisik dan kimia terhadap air sungai, akibatnya kualitas
air sungai menurun, ekosistem hayati terganggu dan masyarakat tidak lagi dapat
memanfaatkan sungai secara optimal sebagai sumber air bersih. Salah satu upaya
yang dilakukan untuk mengembalikan fungsi air sungai, yakni dengan pembuatan
akuife buatan atau artificial aquifer. Artificial aquifer adalah media filter yang
disusun horizontal di dalam sebuah pipa yang dialirkan air ke dalamnya sehingga
zat-zat pencemar tertentu dapat tersaring. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui efektivitas media penyaring pada artificial aquifer untuk menurunkan
kadar pencemar fisik dan kimia tertentu dari air sungai Ciliwung. Adapun
parameter ketebalan media penyaring dan kecepatan aliran air dibuat tetap yaitu
200 cm dan 66.67 cm/det. Dari penelitian ini diketahui bahwa artificial aquifer
dengan media pasir paling efektif untuk menurunkan kadar TSS 62.50%. Media
arang paling efektif untuk menurunkan kadar BOD dan COD sebesar 47.75% dan
60%. Dan media zeolit paling efektif untuk menurunkan kadar Total Fosfat
sebesar 24.63%.
Kata kunci: artificial aquifer, TSS, BOD, COD, Total Fosfat

SUMMARY
SITI KOMARIAH. The Recovery of Ciliwung River Water Quality With
Artificial Aquifer. Supervised by ROH SANTOSO BUDI WASPODO and YUDI
CHADIRIN.
Domestic wastes that have dumped to the river cause increase of pollution
in the river, as a result, the water quality is poor, the ecosystem disturbance, and
people can not use water safely. One of the means to restore its function can be
done using artificial aquifer. It is a filtering medium that is arranged horizontally
in a pipe. It will trap the pollutants as the water flows through the pipe. This study
aimed to observe the filtering medium effectiveness by using artificial aquifer to

reduce some physical and chemical characteristics of the pollutants in the water.
Two parameters was set to remain constant: medium thickness (200 cm) and
water velocity (66.67 cm/s). It is discovered that the most effective medium to
reduce TSS, BOD and COD, and Total Phosphate level is sand (about 62.50%),
charcoal (about 47.75% and 60%), and zeolite (about 24.63%), respectively.
Key words: artificial aquifer, TSS, BOD, COD, Total Fosfat

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PEMULIHAN KUALITAS AIR SUNGAI CILIWUNG
DENGAN ARTIFICIAL AQUIFER

SITI KOMARIAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Erliza Noor

PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas karunia yang telah
diberikan sehingga tesis yang berjudul Pemulihan Kualitas Air Sungai Ciliwung
Dengan Artificial Aquifer dapat diselesaikan. Tesis ini dimaksudkan sebagai salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknik

Sipil dan Lingkungan.
Naskah tesis ini tidak akan selesai tanpa bimbingan, bantuan, dan doa dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, disampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Dr Ir Roh Santoso Budi Waspodo, MT, selaku ketua komisi
pembimbing, serta Dr Yudi Chadirin, STP, MAgr, selaku anggota
komisi pembimbing yang telah memberikan masukan selama penelitian
berlangsung dan dalam penyusunan naskah tesis ini.
2. Prof Dr Ir Erliza Noor, selaku penguji pada ujian tesis yang telah
banyak memberikan saran dan masukan.
3. Dr Ir M. Yanuar J. Purwanto, MS, selaku Ketua Program Studi Teknik
Sipil dan Lingkungan Sekolah Pascasarjana IPB yang telah
mengarahkan dan memotivasi untuk tetap disiplin selama tesis dan
studi.
4. Mama, Bapak, Suami tercinta serta keluarga besar yang selalu
memberikan dukungan serta doa sehingga penulis dapat menjalankan
penelitian dan menyelesaikan naskah tesis ini.
5. Seluruh karyawan Laboratorium Departemen SIL Institut Pertanian
Bogor yang telah memberikan bantuan selama pelaksanaan penelitian.
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan, khususnya
Angkatan 2012, Sekolah Pascasarjana IPB yang selalu memberi

semangat serta bantuan saat pelaksanaan penelitian dan penyusunan
naskah tesis.
7. Para sahabat di Wisma Edelweis dan Grup Paradise Hunters atas doa,
semangat dan bantuan selama pelaksanaan penelitian.
Tesis ini disusun sesuai dengan ketentuan teknis penyusunan yang ada di
Institut Pertanian Bogor. Semoga ide yang disampaikan dalam penelitian ini dapat
tersampaikan dengan baik dan memberikan manfaat bagi pihak yang
membutuhkan.

Bogor, Mei 2016
Siti Komariah

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

viii

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian

1
1
1
2

TINJAUAN PUSTAKA
Akuifer
Artificial aquifer atau Akuifer Buatan
Hukum Darcy

Sifat BahanPenyusun Artificial aquifer atau Akuifer Buatan
Kualitas Air

3
3
3
3
4
6

METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Alat dan Bahan
Metode Penelitian

8
8
8
8

HASIL DAN PEMBAHASAN
Konduktivitas Hidrolik Bahan Penyusun Artificial Aquifer
Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap Kandungan TSS
Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap Kandungan BOD dan COD
Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap KandunganTotal Fosfat

13
13
14
15
16

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

18
18
18

DAFTAR PUSTAKA

19

LAMPIRAN

21

RIWAYAT HIDUP

42

DAFTAR TABEL
1. Kisaran nilai konduktivitas hidrolik untuk beberapa formasi geologi ............ 4
2. Tingkat keefektifan rata-rata saringan pasir ................................................... 6
3. Waktu rata-rata air melewati media dan nilai konduktivitas hidrolik .......... 13
4. Keefektifan bahan terhadap parameter TSS ................................................. 14
5. Keefektifan bahan terhadap parameter BOD dan COD................................ 16
6. Keefektifan bahan terhadap parameter total fosfat ....................................... 17

DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alir penelitian ................................................................................... 9
2. Hasil pengujian kandungan TSS ................................................................... 14
3. Hasil pengujian kandungan BOD ................................................................. 15
4. Hasil pengujian kandungan COD ................................................................. 15
5. Hasil pengujian kandungan total fosfat ........................................................ 16

DAFTAR LAMPIRAN
1. Denah lokasi penelitian ................................................................................. 22
2.Data hasil perhitungan konduktivitas hidrolik bahan penyusun artificial
aquifer........................................................................................................... 23
3. Data hasil pengujian kualitas air ................................................................... 24
4. Sketsa artificial aquifer ................................................................................ 25
5. Artificial aquifer dengan koral ...................................................................... 26
6. Artificial aquifer dengan zeolit ..................................................................... 27
7. Artificial aquifer dengan arang ..................................................................... 28
8. Artificial aquifer dengan pasir ...................................................................... 29
9. Artificial aquifer dengan gabungan (koral-zeolit-arang-pasir) ..................... 30
10. Sketsa pengambilan data penelitian dengan artificial aquifer .................... 31
11. Metoda pengukuran parameter TSS ........................................................... 32
12. Metoda pengukuran parameter BOD .......................................................... 34
13. Metoda pengukuran parameter COD .......................................................... 37
14. Metoda pengukuran parameter total fosfat ................................................. 39

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air permukaan dan air tanah merupakan sumber air yang banyak
dimanfaatkan oleh masyarakat. Air permukaan yang secara kuantitas melimpah
tetapi secara kualitas menurun karena adanya kegiatan manusia yang berdampak
negatif terhadap kualitas air permukaan. Sedangkan air tanah secara kualitas baik
tetapi kuantitasnya sering sangat terbatas.
Sungai merupakan sumber air permukaan yang dapat digunakan langsung
untuk keperluan manusia seperti air baku air minum, perikanan, pengairan
tanaman, pembangkit tenaga listrik, dan rekreasi. Namun sungai juga dijadikan
sebagai tempat pembuangan baik sampah maupun limbah cair domestik, hal ini
yang kemudian menjadi sebab menurunnya kualitas air sungai, meningkatnya
toksik dan rusaknya ekosistem hayati di sungai (Susmarkanto, 2002).
Akuifer buatan atau artificial aquifer merupakan lapisan porus yang dapat
disusun dari bahan alami yang umum digunakan sebagai filter air, seperti koral,
zeolit, arang, dan pasir. Bahan-bahan tersebut mampu menurunkan kadar
pencemaran air fisik dan kimia tertentu sehingga menjadi sumber air yang
berkelanjutan.
Pada zona-zona dimana air tanah sulit didapat, penduduk akan
memanfaatkan air sungai yang tercemar, sehingga akan berpengaruh pada
kesehatan manusia dan penurunan metabolisme tubuh. Akuifer buatan akan
bekerja seperti akuifer alami yaitu meloloskan air yang lewat sambil
menyaringnya. Air permukaan dapat digunakan untuk pengisian kembali air tanah
yang melewati akuifer buatan, kualitasnya akan membaik selama perjalanan
menuju tempat penyimpanan sehingga dapat menjadi sumber air tanah yang
berkualitas dan berkelanjutan.
Objek dalam penelitian ini ialah air permukaan dari Anak Sungai Ciliwung
di bagian hulu yang terletak di Kecamatan Tanah Baru - Bogor Barat, yaitu di
wilayah Gg. Masjid Amaliah. Sungai tersebut selain dijadikan sebagai sumber air
tawar oleh penduduk sekitar, juga menjadi tempat pembuangan limbah domestik
rumah tangga. Pada pengukuran awal, kadar BOD dan COD yang terukur dari air
sungai tersebut adalah 2.69 mg/L and 10.10 mg/L. Hasil itu menunjukkan
parameter BOD dan COD berada di atas baku mutu kelas air I, sehingga perlu
dilakukan upaya pemulihan air sungai tersebut agar dapat digunakan oleh warga
yaitu dengan artificial aquifer.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah mengembangkan teknologi
pemulihan kualitas air permukaan untuk pengisian kembali air tanah melalui
artificial aquifer atau akuifer buatan, sedangkan tujuan khususnya adalah :
1. Mengetahui nilaikonduktivitas hidrolik bahanpenyusun artificial aquifer.
2. Menganalisis keefektifan artificial aquifer terhadap pencemaran air pada sifat
fisik dan kimia tertentu, dengan laju aliran air dan ketebalan bahan yang
konstan.

2

Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah memberikan informasi
mengenai teknologi pemulihan kualitas air permukaan yaitu akuifer buatan atau
artificial aquifer serta efektivitas bahan penyusunnya yang dalam mengurangi
kadar pencemaran fisik dan kimia tertentu yang terkandung oleh air sungai, agar
dapat dimanfaatkan sebagai air baku oleh masyarakat.

3

TINJAUAN PUSTAKA
Akuifer
Menurut Linsley dan Franzini (1991), akuifer merupakan lapisan pembawa
air yang mempunyai susunan sedemikian rupa, sehingga dapat menyimpan dan
mengalirkan air. Lapisan permeable atau lapisan yang dapat dilalui oleh air
tanah seperti lapisan pasir atau lapisan kerikil yang jenuh dengan air tanah
disebut juga dengan akuifer.
Peranan formasi geologi atau akuifer sangat penting dalam terbentuknya
air tanah dan keberadaan air tanah (Asdak 2007). Lapisan tanah yang berada
di antara permukaan tanah dan permukaan air tanah pada akuifer bebas
merupakan lapisan tanah yang tidak jenuh (unsaturated zone). Jenis tekstur dan
struktur tanah pada lapisan tanah ini ikut menentukan bahan-bahan terlarut dari air
tanah yang melewatinya dan sekaligus berfungsi sebagai filter. Sifat dan
kimia lapisan tanah ini juga menentukan kualitas air tanah terutama pada
lapisan air tanah bebas dan akuifer tumpang.
Artificial aquifer atau Akuifer Buatan
Akuifer merupakan lapisan permukaan bumi yang memiliki kemampuan
menyimpan, dan meloloskan air sehingga air tanah akan mudah di dapat pada
permukaan bumi. Macam-macam material akuifer misalnya lapisan pasir, batu
kerikil, batu gamping, dan lain sebagainya. Akuifer hasil perekayasaan manusia
sering disebut sebagai akuifer buatan atau artificial aquifer (Kurniawan et al.
2008).
Berikut adalah contoh akuifer buatan yang telah dibuat oleh PUSLITBANG
Departemen Pekerjaan Umum (PU) Sumberdaya Air (2013):
1. Akuifer Buatan Simpanan Air Hujan (ABSAH) merupakan salah satu
bangunan konservasi dan sekaligus pendayagunaan air. Bangunan ini dapat
menirukan aliran air yang terjadi di alam, berupa; aliran air tanah alami, aliran
air tanah disekitar sumur gali atau sumur bor, aliran mata air, proses
penyaringan fisik di alam, dan proses penambahan mineral di alam, proses fisik,
kimia dan biologi.Tujuan bangunan ABSAH yaitu, sebagai bangunan
penyediaan air baku mandiri yang dibuat terlepas dari sistem penyediaan air
yang berlaku umum seperti yang dimiliki oleh PDAM.
2. Akuifer Buatan Daur Ulang Air Hujan (ABDULAH) merupakan bangunan
ABSAH yang khusus dibangun untuk memenuhi kebutuhan air wudhu di
masjid, dan mushola. Prinsip konservasi yang diterapkan adalah menggunakan
air hujan yang tersimpan untuk dipakai secara berulang-ulang. Air bekas
wudhu di daur ulang melalui lapisan akuifer buatan yang disusun secara
vertikal, yang terdiri dari pasir halus, kerikil, pasir kasar, puing bata merah,
ijuk, arang, pasir sedang.
Hukum Darcy
Pada tahun 1856 Henry Darcy merumuskan konsep aliran untuk mengetahui
konsep permeabilitas tanah yang berkaitan dengan mobilitas air tanah. Dalam

4

percobaannya, ia menemukan hubungan proporsional antara debit aliran air (Q)
yang melalui pasir (homogen) dengan luas penampang aliran (A) dan kehilangan
energi (gradien hidrolis), I = (h1-h2)/L (Bear dan Verruijt 1990).
Q=KAI
dimana, h1-h2 = Δh merupakan beda tinggi pisometrik antara dua titik pada bahan
pasir dengan beda jarak sepanjang L. K adalah konduktivitas hidrolis, atau dapat
juga didefinisikan sebagai kecepatan spesifik aliran yang melalui bahan untuk
setiap unit gradien hidrolis.
Besarnya harga K tergantung antara lain oleh ukuran diameter butir dan pori.
Semakin kecil ukuran diameter dan porinya, luas permukaan per satuan berat
partikel (luas permukaan spesifik) akan semakin tinggi nilainya. Ini berarti
hambatan akibat gesekan antara air dengan permukaan padatan akan semakin
besar, yang berarti K akan semakin rendah.
Tabel 1 Kisaran nilai konduktivitas hidrolik (K) untuk beberapa formasi geologi
Jenis material

m/hari

Permeabilitas
relatif
sangat tinggi

Kerikil (kasar)
103 - 104
Kerikil (medium dan halus)
102 - 103
Pasir (kasar dan medium)
10 - 102
permeabel
-1
Pasir (halus)
10 – 10
Debu
10-2 – 10-1
Rendah
-3
-2
Dolomit
10 – 10
Liat
10-5 – 10-4
impermeabel
Sumber : U.S Bureau of Reclamation (1977)
Sifat BahanPenyusun Artificial aquifer atau Akuifer Buatan
Batu koral

Batu koral memiliki kemampuan menyaring partikel pencemaran air
berukuran besar seperti ranting, daun, dan sampah.
Zeolit
Umumnya berbentuk batuan alam, dapat menghilangkan dan menarik
banyak zat pencemar air dengan mengadsorpsi bahan-bahan organik, klor,
hydrogen sulfide, besi, menghilangkan bau akibat senyawa fenol, dan untuk
menghilangkan warna, karena adanya struktur berpori (Culp et al 1980).
Menurut Saifudin dan Astuti (2005), Zeolit dapat digunakan sebagai bahan
karena bebas dari bahan kimia berbahaya pada efluennya, sederhana dalam
pengoperasian dan biaya cukup murah. Pada zeolit alam, adanya molekul air
dalam pori dan oksida bebas dipermukaan seperti Al2O3, SiO2, CaO,MgO, Na2O,
K2O dapat menutupi pori-pori zeolit sehingga dapat menurunkan adsorpsi maupun
sifat katalis dari zeolit tersebut.
Adapun sifat – sifat zeolit antara lain:
1.
Dehidrasi
Sifat dehidrasi dari zeolit berpengaruh terhadap sifat adsorbsinya. Zeolit
dapat melepaskan molekul air dari dalam permukaan rongga yang menyebabkan

5

medan listrik meluas kedalam rongga utama dan efektif terinteraksi dengan
molekul yang diadsorbsi. Jumlah molekul air sesuai dengan jumlah pori-pori atau
volume ruang hampa yang terbentuk apabila unit sel kristal tersebut dipanaskan.
2.
Adsorpsi
Dalam keadaan normal ruang hampa dalam kristal zeolit terisi oleh molekul
air bebas yang berada disekitar kation. Apabila kristal zeolit dipanaskan pada suhu
3000 - 4000C maka air tersebut akan keluar sehingga zeolit dapat berfungsi
sebagai penyerap gas atau cairan. Selain mampu menyerap gas atau zat, zeolit
juga mampu memisahkan molekul zat berdasarkan ukuran dan kepolarannya.
3.
Penukar Ion
Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga
kenetralan zeolit. Ion-ion ini akan bergerak bebas sehingga pertukaran ion yang
terjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya. Penukaran
kation dapat menyebabkan perubahan beberapa sifat zeolit seperti stabilitas
terhadap panas, sifat adsorpsi dan aktivitas katalis.
4.
Katalis
Ciri khusus zeolit yang secara praktis menentukan sifat khusus mineral ini
adalah adanya ruang kosong yang membentuk saluran di dalam struktur. Apabila
zeolit digunakan pada proses penyerapan atau katalis maka akan terjadi difusi
molekul ke dalam ruang bebas di antara kristal. Zeolit merupakan katalisator yang
baik karena mempunyai pori-pori besar dan permukaan yang maksimum.
5.
Penyaring/ pemisah
Zeolit dapat memisahkan molekul gas atau zat lain dari campuran tertentu,
karena mempunyai ruang hampa yang cukup besar dengan garis tengah yang
bermacam-macam (berkisar antara 2A-8A tergantung dari jenis zeolit). Volume
dan ukuran ruang hampa dalam kisi-kisi kristal ini menjadi dasar kemampuan
zeolit untuk bertindak sebagai penyaring.
Hasil penelitian Huang dan Petrovic (1994), di Ithaca USA, ditemukan
keefektifan zeolit terhadap pencucian nitrogen, ammonia, dan nitrat berkisar
antara 80-95% ke bawah. Ruiz dan Garrudo (1994), di Inggris, menemukan
bahwa zeolit merupakan bahan transformasi dari nitrogen dalam perairan.
Sedangkan Bernal et al (1993), di Kent-Inggris, menemukan bahwa batuan alam
zeolit dapat mereduksi ammonia dengan kefektifan rata-rata berkisar 80%.
Menurut Siallagan dan Suwardi (2003), didapat keefektifan zeolit sebagai bahan
penyaring terhadap besi dan mangan sekitar 85-90%.
Arang
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95%
karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan
pada suhu tinggi. Luas permukaan karbon aktif berkisar antara 300-3500 m2/gram
dan ini berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif
mempunyai sifat sebagai adsorben.
Proses adsorbsi terjadi pada bagian permukaan antara padatan-padatan,
padatan-cairan, cairan-cairan, atau cairan gas. Adsorbsi dengan bahan padat
seperti karbon, tergantung pada luasan permukaannya. Dengan adanya pori-pori
mikro antar partikuler yang sangat banyak jumlahnya pada karbon aktif, akan
menimbulkan gejala kapiler yang menyebabkan adanya daya serap. Selain itu

6

distribusi ukuran pori merupakan faktor penting dalam menentukan kemampuan
adsorbsi karbon aktif.
Pasir
Hasil penelitian UNHAS (1983), ditemukan bahwa lapisan pasir, berfungsi
untuk menahan endapan lumpur dan diperoleh hasil penyaringan air yang baik
terhadap sifat-sifat fisik air, tetapi kurang baik terhadap penyaringan bahan
organik.
Tabel 2 Tingkat keefektifan rata-rata saringan pasir
Parameter
Keefektifan rata-rata (%)
Kesadahan
5.79
BOD
10.90
NH4+
24.88
Fe
26.54
Kekeruhan
67.68
Padatan tersuspensi
86.65
Sumber : Saeni (1986)
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Essa, Farooq, dan Nakhla
(1996), di Saudi Arabia, terhadap pasir yang berukuran 0.4 mm, 0.3 mm, dan 0.2
mm terhadap fenol didapat keefektifan rata-rata berkisar antara 93.70% untuk
pasir berukuran 0.2 mm, 96% untuk pasir berukuran 0.3 mm, 97% untuk pasir
berukuran 0.4 mm. Penelitian lainnya, yang dilakukan oleh Kristiansen dan Simon
(1996), dengan menggunakan pasir berukuran 0.135 mm terhadap total organik
karbon, total nitrogen (nitrat dan ammonium) dan fospor, didapat keefektifan ratarata berkisar 60-70% untuk total organik karbon, 60-95% untuk nitrogen, dan
13% untuk fospor.
Menurut Selintung dan Syahrir (2012), Pasir sering digunakan untuk
pengolahan air kotor menjadi air bersih sebagai saringan pada tahap awal yang
dapat menghilangkan sifat fisiknya, seperti kekeruhan, atau lumpur dan bau.
Kualitas Air
Parameter kualitas air yang diperhatikan dalam analisa kemampuan dan
keefektifan bahan alami penyusun artificial aquifer terhadap beberapa sifat fisik
dan kimia tertentu air yaitu :
Sifat Fisik Air
Padatan tersuspensi total (Total Suspended Solid atau TSS)
Adalah bahan yang masih tetap tinggal sebagai sisa selama proses
penguapan dan pemanasan pada suhu 103o-105oC. TSS terdiri atas lumpur dan
pasir halus serta jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah
atau erosi tanah yang terbawa ke badan air (Efendi H 2003).
Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam menganalisis perairan
yang tercemar dan limbah buang karena dapat mengidentifikasi jumlah dan jenis
1)

7

limbah yang masuk ke dalam suatu perairan. Selain itu juga menurut Wardoyo
(1978), padatan tersuspensi total juga dapat mengurangi estetika perairan, dan
mempengaruhi secara langsung maupun tidak langsung terhadap kehidupan biota
perairan.
Sifat Kimia Air
BOD (Biochemical Oxygen Demand)
BOD atau kebutuhan oksigen biokimiawi merupakan gambaran kadar bahan
organik, yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba aerob untuk
mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air (Davis dan Cornwell
1991).
Keberadaan oksigen sebagai faktor pembatas kehidupan sangat
dikhawatirkan akan membawa bencana bila tidak tersedia dalam jumlah yang
cukup dalam air. Data BOD dapat dipergunakan untuk mengetahui banyaknya
oksigen yang dikonsumsi oleh suatu ekosistem dalam waktu tertentu.Semakin
besar nilai BOD menunjukkan bahwa derajat pengotoran air oleh limbah semakin
besar (Jaya, Vincentius et.al, 1994).
3)
COD (Chemical Oxygen Demand)
Menurut Alaert dan Santika (1987), nilai COD atau kebutuhan oksigen
kimia adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan
organik di dalam air secara kimiawi. Nilai COD merupakan ukuran dari
pencemaran air oleh bahan organik yang secara alami dapat dioksidasi melalui
proses kimia dan mikrobiologis yang mengakibatkan berkurangnya oksigen
terlarut dalam air. Uji COD biasanya menghasilkan nilai kebutuhan oksigen lebih
tinggi dari uji BOD, karena bahan-bahan stabil terhadap reaksi biologi dan
mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD.
4) Total Fosfat
Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan
(Dugan 1972). Keberadaan fosfor yang berlebihan dan disertai dengan nitrogen
dapat menstimulir ledakan pertumbuhan alga di perairan (algae bloom). Populasi
alga yang berlimpah ini akan menghambat penetrasi oksigen dan cahaya matahari
sehingga kurang menguntungkan bagi ekosistem perairan.
Fosfor total menggambarkan jumlah total fosfor, baik berupa partikulat
maupun terlarut, anorganik maupun organik. Klasifikasi perairan berdasarkan
kadar fosfor total menjadi:
a. Kadar fosfat total 0 – 0.02 mg/l, perairan dengan tingkat kesuburan rendah.
b. Kadar fosfat total 0.021 – 0.05 mg/l, perairan dengan tingkat kesuburan sedang.
c. Kadar fosfat total 0.051 – 0.1 mg/l, perairan dengan tingkat kesuburan tinggi.

2)

8

METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada tanggal 8 - 25 Juli 2014. Adapun lokasi
pengambilan sampel air dan pengukuran konduktivitas hidrolik bahan penyusun
artificial aquifer dilakukan pada tanggal 17 Juli 2014 di Tanah Baru-Bogor yang
terletak pada koordinat 6o35’14.9” LS dan 106o49’8.5” BT. Pada tanggal 17 – 25
Juli 2014 dilakukan pengujian kualitas air di Laboratorium Limbah Padat dan B3,
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan (SIL), FATETA-IPB.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
1. Sebuah pipa PVC  3 inch dengan panjang 2 m;
2. Dua buah pipa transparan  1 cm dengan panjang 1 m;
3. Dua buah pipa 1 inch dengan panjang 10 cm;
4. Dua buah tutup ujung pipa;
5. Selang plastik;
6. stopwacth;
7. Sepuluh buah botol plastik ukuran 1 L;
8. Satu buah ember 40 L;
9. Alat-alat pengujian parameter kualitas air di Laboratorium;
10. Alat tulis dan penggaris;
11. dan seperangkat laptop beserta software pendukung penelitian.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air permukaan dari
sungai kecil di Tanah Baru-Bogor Barat, bahan penyusun artificial aquifer (koral,
zeolit, arang, pasir), serta bahan-bahan kimia untuk pengujian kualitas air di
Laboratorium.
Metode Penelitian
Metode dari penelitian ini disajikan pada Gambar 1. Penelitian dibagi (1)
tahap persiapan meliputi : persiapan bahan, alat dan lokasi penelitian, (2) tahap
pembuatan artificial aquifer, (3) tahap pengambilan sampel air dan pengukuran
konduktivitas hidrolik di lokasi penelitian, (4) tahap pengukuran kadar pencemar
air di laboratorium, dan (5) tahap analisis data hasil pengukuran konduktivitas
hidrolik dan efektivitasartificial aquifer terhadap pencemaran air.

9

Gambar 1 Diagram alir penelitian

Pembuatan Artificial Aquifer
Pada penelitian ini artificial aquifer dibuat berdasarkan pada prinsip
percobaan Darcy, yaitu menggunakan wadah berbentuk silinder atau tabung. Pada
pembuatannya digunakan pipa 3 inch dengan panjang 2 m, dan pada kedua
ujung pipa dipasang penutup yang dilubangi dan disambung dengan pipa 1 inch
sebagai inlet dan outlet aliran air. Pengukur beda tinggi tekanan, menggunakan
pipa transparan  1 cm yang dipasang pada bagian atas pipa 3 inch dengan
jarak antar beda tinggi tekanan pada titik 1 dan 2 adalah 100 cm. Gambar artificial
aquifer yang dibuat disajikan pada Lampiran 4.

10

Pengambilan Sampel Air Dan Pengukuran Konduktivitas Hidrolik
Di Lokasi Penelitian
Setelah artificial aquifer selesai dibuat, kemudian disetting di lokasi
penelitian seperti pada Lampiran 10. Selanjutnya dilakukan persiapan pengukuran
konduktivitas hidrolik bahan penyusun seperti pasir, koral, zeolit, arang dan
gabungan pasir-koral-zeolit-arang. Parameter kecepatan aliran air dan ketebalan
bahan penyaring dijaga tetap, yaitu 66.67 cm/detik dan 200 cm. Kegiatan tersebut
dilakukan di sungai kecil yang terletak di Tanah Baru, Bogor. Selain itu,
dilakukan juga pengambilan air sampel sebelum dan setelah melalui artificial
aquifer untuk selanjutnya diukur kadar pencemar air di Laboratorium.
Air permukaan dalam hal ini air sungai dimasukkan ke dalam ember
berukuran 40 L dan ke dalam botol plastik berukuran 1 L, sebagai sampel air
sungai sebelum melewati artificial aquifer. Dari ember tersebut air akan mengalir
melewati selang menuju inlet pada artificial aquifer, yang sebelumnya diisi
terlebih dahulu oleh bahan penyusun seperti telah disebutkan di atas (satu persatu
secara bergantian). Agar kecepatan aliran air dari ember menuju artificial
aquifertetap, ketinggian air di dalam ember dijaga konstan.
Air akan mengalir dari inlet menuju outlet pada artificial aquifer. Tekanan
dalam pipa dekat inlet dengan outlet akan berbeda, hal ini terlihat dari perbedaan
tinggi air pada pipa transparan  1 cm. Beda ketinggian tersebut dicatat untuk
perhitungan konduktivitas hidrolik.
Pada outlet artificial aquiferdisiapkan botol plastik berukuran 1 L, sebagai
wadah air sampel sesudah melalui artificial aquifer. Pengambilan air sampel
tersebut dilakukan setelah 5 menit air melalui bahan penyusun artificial aquifer
yang dipasang. Selanjutnya, air sampel baik sebelum dan sesudah melalui
artificial aquifer dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengukuran kadar
pencemaran air.
Pengukuran Kadar Pencemar Air Di Laboratorium
Air sungai atau air sebelum melalui artificial aquifer dan setelah melaluinya
diuji di laboratorium kualitas air. Adapun parameter pencemar air yang diukur dan
dianalisis pada penelitian ini, adalah :
1) Parameter fisik : TSS.
2) Parameter kimia : BOD, COD, dan Total Fosfat.
Adapun prosedur pengukuran setiap parameter kualitas air yang dianalisis
pada penelitian ini, seperti pada Lampiran 11 - 14.
Analisis Data Hasil Pengukuran Konduktivitas Hidrolik
Dan Efektivitas Artificial Aquifer Terhadap Pencemaran Air
Perhitungan Konduktivitas Hidrolik Bahan Penyusun Artificial Aquifer
Pengukuran konduktivitas hidrolik, meliputi :
 Debit air (Q) adalah kecepatan aliran zat cair per satuan waktu. Untuk dapat
menentukan debit air maka kita harus mengetahui satuan ukuranvolume dan

11

satuan ukuran waktu terlebih dahulu, karena debit air berkaitan erat dengan
satuan volume dan satuan waktu,
 Penampang basah aliran (A),
 Gradien hidrolik atau kehilangan energi (perbedaan tinggi tekan
pisometrik=Δh) dengan beda jarak sepanjang L.
Untuk mengetahui aliran dalam bahan berpori, digunakan Hukum Darcy.
Hukum Darcy menjelaskan tentang kemampuan air mengalir pada rongga-rongga
(pori) dalam tanah dan sifat-sifat yang mempengaruhinya. Ada dua asumsi utama
yang digunakan dalam penetapan Hukum Darcy ini.Asumsi pertama menyatakan
bahwa aliran fluida/cairan dalam tanah bersifat laminar. Sedangkan asumsi kedua
menyatakan bahwa tanah berada dalam keadaan jenuh.
(1)
keterangan :

v
k
i

= Kecepatan air (cm/det)
= Konduktivitas hidrolik (cm/det)
= Gradien hidrolik
(2)

keterangan :

i
Δh
L

= Gradien hidrolik
= selisih ketinggian (cm)
= panjang daerah yang dilewati aliran (cm)

Hukum Darcy bisa dinyatakan dengan persamaan:
(3)
dengan :

k
Δh

= konduktivitas hidrolik (cm/det)
= selisih ketinggian (cm)

Selain persamaan di atas, nilai k juga dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan :
(4)
dengan :

k
a
L
A
h1
h2
t

= konduktivitas hidrolik (cm/det)
= Luas selang (cm2)
= panjang daerah yang dilewati aliran (cm)
= luas penampang bahan (cm2)
= ketinggian di titik 1(cm)
= ketinggian di titik 2(cm)
= waktu

Perhitungan Efektivitas Artificial Aquifer Terhadap Pencemaran Air
Dilakukan perhitungan efektivitas yang dinyatakan dengan persentase (%),
dilakukan dengan cara menghitung selisih parameter sebelum (A) dan sesudah (B)
melalui artificial aquifer. Nilai B dapat lebih besar dari A, bila komponen

12

penyusun artificial aquifer menambahkan zat tertentu. Maka keefektifan dapat
bersifat negatif, yang dinyatakan dengan rumus :
(5)
Nilai A = sebelum melalui artificial aquifer (A≥0)
Nilai B = sesudah melalui artificial aquifer

13

HASIL DAN PEMBAHASAN
Konduktivitas Hidrolik Bahan Penyusun Artificial Aquifer
Pada penelitian ini artificial aquifer dibuat dengan berdasarkan pada
prinsip percobaan Darcy, pemasangan alat untuk pengambilan data menyesuaikan
kondisi di lapangan. Hasil perhitungan konduktivitas hidrolik bahan penyusun
artificial aquifer disampaikan pada Lampiran 2. Diperoleh bahwa urutan dari nilai
konduktivitas yang terbesar hingga yang kecil adalah koral, zeolit, arang, dan
pasir. Adapun bahan gabungan disusun berdasarkan nilai konduktivitas tersebut.
Dari hasil perhitungan konduktivitas hidrolik bahan pada artificial aquifer
dan menurut Biro Reklamasi Amerika (1977), diketahui bahwa pasir yang
digunakan sebagai bahan adalah pasir jenis medium – kasar, dengan kisaran nilai
konduktivitas hidrolik 10 - 100 m/hari. Adapun koral, zeolit, arang, dan gabungan
koral-zeolit-arang-pasir dikategorikan jenis kerikil (medium - halus) yang berada
pada kisaran 100 - 1000 m/hari.
Tabel 3 Waktu rata-rata air melewati media dan nilai konduktivitas hidrolik
Media
Koral
Zeolit
Arang
Pasir
Gabungan

t rataan
(det)
6.33
10.33
19.00
72.33
14.87

k
(m/hari)
960.08
436.99
201.68
25.79
182.51

Dari Tabel 3, dapat dilihat bahwa semakin banyak waktu yang dibutuhkan
aliran untuk melewati bahan penyusun artificial aquifer maka nilai konduktivitas
hidrolik (k) akan semakin kecil. Hal tersebut dipengaruhi sifat fisik bahan yaitu
porositas dan keseragaman ukuran partikel. Pada penelitian ini, ketebalan bahan
(200 cm) dan kecepatan aliran (66.67 cm/det) dibuat sama untuk semua bahan
pada artificial aquifer. Porositas dan keseragaman ukuran partikel bahan
bertindak seperti penahan laju aliran, sehingga kecepatan aliran setelah melalui
bahan dapat dilihat dari nilai konduktivitas. Semakin besar nilai konduktivitas,
laju aliran yang tertahan semakin kecil.
Koral memiliki nilai konduktivitas paling besar karena memiliki porositas
paling tinggi diantara bahan yang lain sehingga paling mudah dilalui oleh air dan
paling cepat dilalui air. Jika dibandingkan antara zeolit dan arang, zeolit memiliki
diameter relatif lebih seragam dibandingkan dengan arang. Meskipun ukuran
zeolit lebih kecil daripada arang namun porositas zeolit lebih besar daripada arang,
sehingga air lebih mudah melalui zeolit daripada arang. Sedangkan pasir memiliki
nilai konduktivitas hidrolik paling kecil. Nilai konduktivitas bergantung kepada
keseragaman ukuran partikel bahan dan porositas. Makin tinggi nilai porositas
nilai konduktivitas juga semakin tinggi.

14

Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap Kandungan TSS
Kandungan TSS air sungai dan setelah melalui bahan-bahan artificial
aquifer diperlihatkan pada Gambar 2. Air permukaan yang melewati pasir paling
signifikan penurunan kandungan TSS-nya karena pasir memiliki porositas paling
kecil sehingga dapat menahan endapan lumpur. Keefektifan artificial aquifer
dengan bahan pasir terhadap pengurangan kadar TSS adalah 62.50%. Adapun
keefektifan koral, zeolit, dan arang yaitu 12.50%, 41.67%, dan 45.83%.
Sedangkan pada bahan gabungan tingkat keefektifan terhadap TSS yaitu 37.50%.
Koral memiliki konduktivitas hidrolik yang paling besar waktu aliran air melewati
koral sangat cepat sehingga kemampuannya dalam menghalangi endapan lumpur
lebih kecil dibandingkan dengan bahan lainnya. Tabel 4 menunjukkan keefektifan
setiap bahan terhadap parameter TSS. Penurunan kandungan TSS terhadap bahan
penyaring dipengaruhi oleh porositas, semakin kecil porositas bahan semakin
besar penahanan laju aliran air oleh bahan maka semakin baik untuk menurunkan
kandungan TSS.

14
Kandungan TSS (mg/L)

12
10
8
6
4
2
0
Pasir
Air sungai

Koral

Zeolit

Arang

Gabungan

Air Sungai melalui Artificial Aquifer

Gambar 2 Hasil pengujian kandungan TSS
Tabel 4 Keefektifan bahan terhadap parameter TSS
Parameter
TSS

Keefektifan Bahan (%)
Pasir
Koral Zeolit Arang Gabungan
62.50 12.50 41.67
45.83
37.50

15

Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap Kandungan BOD Dan COD
3.50
Kandungan BOD (mg/L)

3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
Pasir
Air sungai

Koral

Zeolit

Arang

Gabungan

Air Sungai melalui Artificial Aquifer

Gambar 3 Hasil pengujian kandungan BOD

Kandungan COD (mg/L)

12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
Pasir
Air sungai

Koral

Zeolit

Arang

Gabungan

Air Sungai melalui Artificial Aquifer

Gambar 4 Hasil pengujian kandungan COD

Gambar 3 dan 4 seperti tersaji di atas, terlihat bahwa kandungan BOD dan
COD air sungai setelah melalui bahan koral, zeolit, arang, dan bahan gabungan
mengalami penurunan dibawah 2 mg/L untuk BOD dan 10 mg/L COD, baku
mutu kelas air II (PP.82/2001). Akan tetapi berlaku sebaliknya, setelah melalui
pasir kandungan BOD justru mengalami kenaikan. Hal ini dikarenakan pada koral,
zeolit, arang dan gabungan terjadi proses adsorpsi sehingga zat-zat yang
terkandung dalam air sebagian terikat dipermukaan bahan-bahan tersebut
meskipun waktu yang dibutuhkan air untuk melewati bahan-bahan tersebut lebih
cepat atau nilai konduktivitasnya lebih besar dibandingkan dengan pasir. Seperti
telah disampaikan sebelumnya, bahwa faktor yang berpengaruh dari bahan pasir
adalah porositas. Ruang antar partikel pada pasir yang berfungsi menahan
endapan lumpur tidak mampu mengadsorpsi zat lain karena bagian permukaannya

16

telah tertutup sehingga setelah melalui bahan pasir dimungkinkan ada partikel
yang ikut terbawa air yang menyebabkan kandungan BOD dan COD menjadi
meningkat.
Adapun pada bahan koral, arang, zeolit dan gabungan (koral-zeolit-arangpasir) masing-masing memiliki sifat adsorbsi, kemampuan menyerap partikel
yang dibawa oleh air, yang berbeda-beda. Arang adalah bahan dengan tingkat
absorpsi paling tinggi karena dipengaruhi oleh luas permukaan yang dimiliki
arang dibandingkan dengan bahan yang lain. Konduktivitas hidrolik arang lebih
kecil dibandingkan dengan koral dan zeolit, laju aliran air yang ditahan oleh arang
lebih besar dibandingkan dengan zeolit dan koral sehingga kontak air dengan
permukaan arang lebih baik menyebabkan partikel yang terbawa air lebih banyak
terserap. Sedangkan pada bahan gabungan, meskipun laju aliran air yang ditahan
lebih besar dibandingkan dengan arang, tetapi karena adanya pasir sehingga
menyebabkan penurunan kandungan BOD dan COD tidak begitu lebih baik
dibandingkan dengan arang.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa air permukaan yang melalui
bahan pasir kandungan BOD dan COD mengalami kenaikan atau dapat dikatakan
kualitas air permukaan menjadi kurang baik kualitasnya. Sehingga hal ini
berpengaruh terhadap keefektifan bahan Artificial Aquifer, sebagaimana tersaji
pada Tabel 5.
Tabel 5 Keefektifan bahan terhadap parameter BOD dan COD
Parameter
BOD
COD

Pasir
-14.41
-1.00

Koral
24.32
15.00

Keefektifan Bahan (%)
Zeolit
Arang
Gabungan
31.53
47.75
40.09
40.00
60.00
40.00

Kandungan Total Fosfat (mg/L)

Keefektifan Artificial Aquifer Terhadap KandunganTotal Fosfat
0.1200
0.1000
0.0800
0.0600
0.0400
0.0200

0.0000
Pasir
Air sungai

Koral

Zeolit

Arang

Air Sungai melalui Artificial Aquifer

Gambar 5 Hasil pengujian kandungan total fosfat

Gabungan

17

Sebagaimana terlihat dari Gambar 5, setelah melalui bahan-bahan penyusun
artificial aquifer kadar total fosfat mengalami penurunan. Penurunan terkecil
yaitu setelah melalui bahan pasir, hal ini disebabkan karena pasir bersifat kurang
baik dalam menyaring bahan organik, seperti pada BOD dan COD. Sedangkan
bahan lain dapat mengadsorpsi bahan organik. Namun bahan yang paling
signifikan dalam mengurangi kadar total fosfat adalah zeolit karena memiliki daya
adsorpsi, struktur yang berpori serta sifat alami yang dimiliki zeolit yaitu sebagai
katalis. Zeolit efektif dalam menurunkan kandungan total fosfat dengan tingkat
keefektifan sebesar 24.63%. Secara lengkap, tingkat keefektifan bahan disajikan
pada Tabel 6.
Tabel 6 Keefektifan bahan terhadap parameter total fosfat
Parameter
T-Fosfat

Pasir
2.96

Keefektifan Bahan (%)
Koral Zeolit Arang Gabungan
9.36 24.63
16.26
17.24

18

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Konduktivitas hidrolik dipengaruhi oleh ukuran dan keseragaman partikel
bahan penyusun Artificial aquifer. Semakin tinggi nilai konduktivitas hidrolik
bahan waktu untuk melewati bahan semakin kecil. Bahan yang digunakan
seperti koral, zeolit, arang dan pasir, termasuk bahan dengan permeabilitas
sangat tinggi, bersifat seperti aquifer yang mudah dilalui air.
2. Pasir lebih efektif dalam menurunkan kandungan TSS dibandingkan dengan
bahan lainnyadengan keefektifan sebesar 62.50%. Sedangkan Pasir hanya
mampu menurunkan kandungan total fosfat sebesar 2.96%. Namun kinerja
pasir yang diharapkan dapat memperbaiki kualitas air permukaan berkaitan
dengan parameter bahan organik (DO, BOD dan COD) justru sebaliknya.
3. Zeolit memiliki efektivitasdalam mengurangi kandungan TSS, BOD, COD, dan
total fosfat berturut-turut sebagai berikut 41.67%, 31.53%, 40%, dan 24.63%.
Dalam menurunkan total fosfat, zeolit lebih efektif dibandingkan dengan bahan
lainnya.
4. Arang lebih efektif dalam memperbaiki kualitas air terutama berkaitan dengan
parameter bahan organik seperti BOD dengan keefektifan 47.75% dan COD
sebesar 60%.
Saran
1. Untuk dapat menelaah lebih jauh mengenai faktor-faktor yang dapat
mempengaruhi penyaringan, diperlukan manipulasiparameter ketebalan media
penyaring, kecepatan aliran air dan waktu kontak air dengan media atau waktu
tinggal.
2. Agar dapat dibandingkan pada penelitian selanjutnya, disarankan agar
menggunakan bahan filter lain yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik untuk
menyerap partikel-partikel pencemar air seperti logam berat.

19

DAFTAR PUSTAKA
Alaerts G, Santika SS. 1987. Metoda Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya.
[APHA] American Public Health Association. 1976. Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater. 4th edition.American Public Health
Association, Washington DC.1193 p.
Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta
(ID): UGM Press.
Bear J, Verruijt A. 1990. Modelling Groundwater Flow and Pollution. D. Reidel
Publishing Company. Dordrecht. Hlm. 412.
Bernal MP, Lopez-Real JM, Scott KM. 1993. Application of Natural Zeolites for
the Reduction of Ammonia Emission During the Compositing of Organic
Wastes in Laboratory Composting Simulator. Journal of Bioresource
Technology. 43:35-39.
Culp GL, Wesner G, Williams R. 1980. Waste water of Man’s Environment. VOA.
Forum Lectures. USIS. Washington.
Davis ML, Cornwell DA. 1991. Introduction to Environmental Engineering.
Second edition.Mc-Graw-Hill, Inc., NewYork. 822 p.
Dugan PR. 1972. Biochemical Ecology of Water Pollution. Plenum Press, New
York. 159 p.
Essa MH, Farooq S, Nakhla GF. 1996. Simulation of In Situ Biorebahantion of
Phenol Contamined Sandy Aquifers. Effect of sand sizes. Journal : Water,
Air, and Soil Pollution. 87:267-281.
Fardiaz S. 1992. Polusi Air dan Udara.Kanisius. Jakarta.
Gustian I, Suharto ET. 2005. Studi penurunan salinitas air dengan menggunakan
Zeolit alam yang berasal dari Bengkulu. Jurnal: Gradien. 1(1):38-42.
Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta.
Huang ZT, Petrovic AM. 1994. Soil Processes and Chemical Transports.
Clinoptilolite Zeolite Influence on Nitrate Leaching and Nitrogen Use
Efficiency in Simulated Sand Based Golf Green. Journal: Environmental
Quality. 23:1190-1194.
Jaya I, Vincentius PS, Sondia MF, Rustandi Y. 1994. Pedoman Analisis Kualitas
Air dan Tanah Sedimen Perairan Payau. Balai Budidaya Air Payau. Jakarta.
Jowet EC, McMaster ML. 1995. On Site Waste Water Treatment Using
Unsaturated Absorbent Biofilter. Journal Environmental Quality. 24:86-95.
Kristiansen AI, Mangkoedihardjo S. 2001. Uji Kemampuan Penggunaan Zeolit
Alam Sebagai Bahan Untuk Menurunkan Kandungan Logam Berat Cu.
Jurnal Purifikasi. 2(5):253-258.
Kristiansen R, Simon JC. 1996. Technical reports waste mana gement treatment
of fish farm wastewater using sand filtration. Journal Environmental Quality.
25:545-551.

20

Kurniawan A, Nugroho Tri A, Apriyono T, Widiatmoko Aris D. 2008. Konstruksi
Akuifer Buatan dengan Modified Clay‐Sand Contact Method (Model Cone
of Depression). Studi Kasus : Zone Akuiklud Mangunan. Departemen
Geografi Lingkungan, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Linsley RK, Franzini J. 1991. Teknik Sumber Daya Air. Penerjemah Djoko
Sasongko. Erlangga.Jakarta.
Marsidi R. 2001. Zeolit untuk mengurangi kesadahan Air. Jurnal Teknologi
Lingkungan. 2(1):1-10.
Pemerintah Republik Indonesia. 2001.
Peraturan Pemerintah Republik
IndonesiaNo. 82 Tahun 2001 : Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian
Pencemaran Air. Jakarta.
Ruiz JLL, Garrudo MEG. 1994. Zeolite in Marine Nitrogen Transformations.
Aquaculture Engineering. 13:147-152.
Saifudin MR dan Astuti D. Kombinasi Media Filter untuk Menurunkan Kadar
Besi (Fe). Jurnal Penelitian Sains & Teknologi, Vol. 6, No. 1, 2006: 49-64.
Saeni MS. 1986. Kemampuan Saringan Pasir, Ijuk dan Arang Dalam
Peningkatan Kualitas Fisik dan Kimia Air DAS Ciliwung. Disertasi Fakultas
Pascasarjana IPB. Bogor.
Saeni MS. 1989. Kimia Lingkungan. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi.
Depdikbud dan PAU Ilmu Hayat IPB. Bogor.
Saeni MS. 1991. Dampak Pada Kualitas Air. Kursus Dasar dan Penyusun
Analisis Mengenai Dampak Lingkungan. Pusat Penelitian Lingkungan
Hidup. Lembaga Penelitian IPB. Bogor.
Saeni MS, Darusman LK. 2000. Penuntun Praktikum Kimia Lingkungan. Jurusan
Kimia FMIPA IPB.Bogor.
Sandec S. 1996. Surface Water Treatment by Roughing Filters A Design,
Construction and Operation Manual.
Selintung M, Syahrir S. 2012. Studi Pengolahan Air Melalui Media Pasir Kuarsa
(Studi Kasus Sungai Malimpung). Prosiding Hasil Penelitian Fakultas
Teknik. Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin. Makasar.
Siallagan D, Suwardi. 2003. Pengaruh Zeolit Terhadap Logam Berat dan Bahan
Kimia Terlarut pada Air Tanah : Studi Kasus Areal Pemukiman Darmaga
Bogor Jawa Barat. Jurnal Zeolit Indonesia. 2(1):31-36.
Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. Universitas Indonesia (UI
Press). Jakarta.
UNHAS. 1983. Penyaringan Air Minum Secara Sederhana di Pedesaan. Balai
Pustaka. Jakarta.
US Bureau of Reclamation. 1977. Ground Water Manual. US Department of
Interior. Washington
Wardoyo STH. 1978. Kriteria Kualitas Air Untuk Keperluan Pertanian dan
Perikanan. Departemen Pekerjaan Umum. Bandung.
Widayanto Y, dkk. 1999. Pengembangan Wilayah Dalam Hal Perbaikan Kualitas
Air Sungai: Nilai Air Sungai Bersih Bagi Masyarakat Sekitar Sungai di DKI
Jakarta dalam Tiga Pilar Pengembangan Wilayah.

21

LAMPIRAN

22

Lampiran 1 Denah lokasi penelitian

23

Lampiran 2 Data hasil perhitungan konduktivitas hidrolik bahan penyusun artificial aquifer
h1

h2

l

t

A

a

k

(det)

(cm2)
45.62

(cm2)
5.07

45.62

5.07

45.62

5.07

45.62

5.07

45.62

5.07

(cm/det)
0.8475
1.3561
1.1300
0.4294
0.5153
0.5726
0.2334
0.2334
0.2334
0.0291
0.0287
0.0317
0.2052
0.2192
0.2093

Media
Koral

(cm)
38

(cm)
70

(cm)
100

Zeolit

44

70

100

Arang

57

85

100

Pasir

42

51

100

Gabungan

52

69

100

8
5
6
12
10
9
19
19
19
74
75
68
15.3
14.32
15

k
rataan
(cm/det)
1.11

k

Q

(m/hari)
960.08

0.51

436.99

0.23

201.68

0.030

25.79

0.21

182.509

Q
rataan
(cm3/det) (cm3/det)
125.00
163.89
200.00
166.67
83.33
98.15
100.00
111.11
52.63
52.63
52.63
52.63
13.51
13.85
13.33
14.71
65.36
67.29
69.83
66.67

23

24

24

Lampiran 3 Data hasil pengujian kualitas air

Parameter

Satuan

TSS
BOD
COD
T-FOSFAT

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

Baku Mutu
Kelas Air I
(PP.82/2001)
50
2
10
0.2

Air
Sungai
12.000
2.716
10.101
0.102

Air Sungai setelah melalui artificial aquifer
Pasir
Koral
Zeolit
Arang Gabungan
4.500
3.107
10.202
0.099

10.500
2.055
8.586
0.092

7.000
1.859
6.061
0.077

6.500
1.419
4.040
0.085

7.500
1.627
6.061
0.084

25

Lampiran 4 Sketsa artificial aquifer

25

26

26

Lampiran 5 Artificial aquifer dengan koral

kKoral = 960.08 m/hari

27

Lampiran 6 Artificial aquifer dengan zeolit

kZeolit = 436.99 m/hari

27

28

28

Lampiran 7 Artificial aquifer dengan arang

kArang = 201.68 m/hari

29

Lampiran 8 Artificial aquifer dengan pasir

kPasir = 25.79 m/hari

29

30

30

Lampiran 9 Artificial aquifer dengan gabungan (koral-zeolit-arang-pasir)

KGabungan = 182.51 m/hari

31

Lampiran 10 Sketsa pengambilan data penelitian dengan artificial aquifer

31

32

Lampiran 11 Metoda pengukuran parameter TSS
Analisa Parameter Kadar Padatan Tersuspensi Total (TSS)
1. Metode :Gravimetri.
2. Tujuan :Untukmenentukan kadar padatan tersuspensi total.
3. Acuan :
a. SNI 06-6989.3-2004 Cara uji padatan tersuspensi total (TSS) secara
gravimetri.
b. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater
(SMEWW) 20th Edition, 1998, Metode 2540 D (Total Suspended Solids
Dried, TSS)
4. Peralatan yang diperlukan :
Neraca analitis
Oven
Alat penyaring yang dilengkapi dengan pompa vakum
Desikator
Pinset
Pipet volume 50, 100 mL
Kaca arloji
Pengaduk magnetik
5. Bahan kimia dan bahan penunjang yang diperlukan :
Kertas saring (filter) 2 μm
Air suling
6. Cara kerja :
a. Persiapan sampel :
1) Sampel diawetkan pada suhu 4 oC untuk meminimalkan dekomposisi
mikrobiologikal terhadap padatan dan disimpan tidaklebih dari 24
jam.
2) Pisahkan partikel besar yang mengapung.residu yang berlebihan
dalam saringan dapat mengering membentuk kerak dan menjebak air,
untuk itu volume sampel dibatasi agar tidak menghasilkan residu
lebih dari 200 mg. Dan untuk sampelyang mengandung padatan
terlarut tinggi,bilas residu dengan air suling yang menempel dalam
kertas saring untuk memastikan zat yang terlarut telah benar-benar
dihilangkan.
.

33

b. Persiapan kertas saring :
1) Letakkan kertas saring pada alat penyaring, pasang pompa vakum dan
wadah pencuci air suling 20mL.
2) Lanjutkan penyedotan untuk menghilangkan semua sisa air.
3) Pindahkan kertas saring dari alat penyaring ke wadah timbang
alumunium.
4) Keringkan dalam oven pad