ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN FILTRASI MENGGUNAKAN PASIR SILIKA SEBAGAI MEDIA FILTER ( Dengan Parameter Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur)

TUGAS AKHIR

ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN FILTRASI

MENGGUNAKAN PASIR SILIKA SEBAGAI MEDIA FILTER ( Dengan Parameter Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur)

Disusun oleh : MAHYUDIN NIM : 20120110190

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA

TUGAS AKHIR

ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN FILTRASI

MENGGUNAKAN PASIR SILIKA SEBAGAI MEDIA FILTER ( Dengan Parameter Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur)

Diajukan Guana Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Jenjang Strata-1 (S1), Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun oleh : MAHYUDIN NIM : 20120110190

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA

Halaman Motto

“Tidakkah kau renungkan, bahwa segala cobaan dan masalah yang terjadi

dalam hidup, hingga memaksa kita untuk meneteskan air mata, adalah suatu

pertanda

Ketika Tuhan Jatuh Cinta”

(dalam Film Ketika Tuhan Jatuh Cinta)

”Lebih baik berusaha tapi gagal, daripada tidak berusaha sama sekali”

Jangan pernah menyepelekan sesuatu yang kecil, karna yang besar tidak akan

ada tanpa adanya sesuatu yang kecil.

Bukan seberapa banyak hal yang dapat orang lain berikan kepedamu, tapi

seberapa banyak hal yang bisa kmu berika kepada orang lain.

Dan sebaik-baik manusia adalah orang yang paling bermanfaat bagi manusia

yang lain.

Karya Sederhana Ini Kupersembahkan Untuk:

Ibunda tercinta Ibu Syarifah yang senantiasa

mendoakanku setiap waktu, sumber surge yang terindah dalam hidup.

Ayahanda tercinta Bapak Wardiansyah. yang selalu

senantiasa mendoakan, serta sebagai seorang motivator sejati, pembangkit

semangatku untuk tetap melakukan yang terbaik, agar menjadi kebanggaan

keluarga.

Nenek tercinta Ibu Nurhalimah, yang selalu senantiasa mendoakan,

mencurahkan segenap cinta kasih, motivator terbaik agar dapat meraih

kesoksesan dimasa depan

Adikku yang terkasih Nirfitriah, yang senantiasa menjadi sumber semangat

untuk meraih sukses semuda mungkin.

Rekan - rekan seperjuangan Angkatan 2012 , Teknik Sipil, Universitas

Muhammadiyah Yogyakarta, yang selalu memberikan semangat untuk

KATA PENGANTAR

Segala puja puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah Ta’ala.

Tidak lupa sholawat dan salam semoga senantiasa dilimpahkan kepada Nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabat. Setiap kemudahan dan kesabaran yang telah diberikan-Nya kepada saya sehingga akhirnya saya selaku penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul

“Analisis Kualitas Air Dengan Filtrasi Menggunakan Pasir Silikas Sebagai Media Filter(Dengan parameter Fe, pH dan Kadar Lumpur).” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 Teknik Sipil pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Dalam menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, Penyusun sangat membutuhkan kerjasama, bantuan, bimbingan, pengarahan, serta petunjuk dan saran-saran dari berbagai pihak, terima kasih penyusun haturkan kepada :

1. Bapak Jazaul Ikhsan, S.T., M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, dan sekaligus bertindak sebagai dosen penguji. Terima kasih atas masukan, saran dan koreksi terhadap Tugas Akhir ini.

2. Ibu Ir. Hj. Anita Widianti, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

3. Bapak Burhan Barid, S.T., M.T. dan Bapak Nursetiawan, S.T., M.T., Ph.D. selaku dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II. Yang telah memberikan arahan, bimbingan, dan petunjuk serta koreksi yang sangat berharga bagi Tugas Akhir ini.

4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

6. Para staf dan karyawan Fakultas Teknik yang banyak membantu dalam administrasi akademis. Rekan-rekan seperjuangan Angkatan 2012, terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya, kalian istimewa.

Demikian semua yang disebut di muka yang telah banyak turut andil dalam kontribusi dan dorongan guna kelancaran penyusunan Tugas Akhir ini, semoga menjadikan amal baik dan mendapat balasan dari Allah Ta’ala. Meskipun demikian dengan segala kerendahan hati penyusun memohon maaf bila terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini, walaupun telah diusahakan bentuk penyusunan dan penulisan sebaik mungkin.

Akhirnya hanya kepada Allah Ta’ala jugalah kami serahkan segalanya, sebagai manusia biasa penyusun menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu dengan lapang dada dan keterbukaan akan penyusun terima segala saran dan kritik yang membangun demi baiknya penyusunan ini, sehingga sang Rahim masih berkenan mengulurkan petunjuk dan bimbingan-Nya.

Amien.

Yogyakarta, Juni 2016

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN MOTTO ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... x

ABSTRAK ... xi

BAB I : PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 2

D. Manfaat Penelitian ... 3

E. Batasan Masalah ... 3

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA... 4

A. Penelitian Terdahulu ... 4

B. Keaslian Penelitian ... 9

BAB III : LANDASAN TEORI ... 10

A. Hidrologi ... 10

B. Siklus Hidrologi ... 10

C. Sumber Air ... 12

D. Kualitas Air ... 14

E. Pengolahan Air ... 18

F. Filtrasi ... 18

G. Parameter Kualitas Air Bersih ... 21

H. Perhitungan Kadar Fe dan Kadar Lumpur ... 23

BAB IV : METODE PENELITIAN ... 25

B. Lokasi Penelitian ... 25

C. Alat dan Bahan ... 25

D. Air Sampel ... 27

E. Data yang Dikumpulkan ... 28

F. Tahap Pengolahan ... 28

G. Proses Analisa Air ... 29

BAB V :ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 31

A. Kadar Fe, pH dan Kadar Lumpur Setelah Penyaringan ... 35

B. Ketahanan Saringan Pasir Silika ... 55

BAB VI :KESIMPULAN DAN SARAN ... 66

A. Kesimpulan ... 62

B. Saran ... 63

DAFTAR PUSTAKA ... 64

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Siklus hidrologi ... 11

Gambar 3.2. Pasir silika ... 21

Gambar 4.1. Alat uji filtrasi ... 26

Gambar 4.2. Lokasi pengambilan sampel ... 28

Gambar 4.3. Bagan alir penelitian... 33

Gambar 5.1. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir 20 cm ... 37

Gambar 5.2. Penurunan kadar Fe pada saringan pasir 40 cm... 39

Gambar 5.3. Grafik Penurunan kadar Fe pada saringan pasir 60 cm... 40

Gambar 5.4. Perbandingan kadar Fe saringan 20 cm, 40 cm, dan 60 cm... 41

Gambar 5.5. Grafik penurunan kadar bahan tersuspensi pada saringan pasir tebal 20 cm... 45

Gambar 5.6. Grafik penurunan kadar bahan tersuspensi pada saringan pasir tebal 40 cm... 47

Gambar 5.7. Grafik penurunan kadar bahan tersuspensi pada saringan pasir tebal 60 cm... 48

Gambar 5.8. Grafik perbandingan penurunan kadar bahan tersuspensi pada saringan pasir tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm ... 49

Gambar 5.9. Grafik peningkatan pH pada saringan pasir 20 cm... 50

Gambar 5.10. Grafik peningkatan pH pada saringan pasir 40 cm... 52

Gambar 5.11. Grafik peningkatan pH pada saringan pasir 60 cm... 53

Gambar 5.12. Grafik perbandingan peningkatan kadar pH pada saringan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 40 cm ... .. 54

Gambar 5.13. Grafik penurunan kadar Fe pada ketahanan saringan pasir tebal 40 cm... ... 56

Gambar 5.14 Grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi pada ketahanan saringan pasir 40 cm. ... 58

Gambar 5.15. Grafik peningkatan kadar pH pada ketahanan saringan pasir tebal 40 cm... 59

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1. Hasil pengamatan air sampel sebelum disaring... 34 Tabel 5.2. Syarat kualitas air minum ... 34 Tabel 5.3. Hasil pengujian kadar Fe setelah disaring dengan pasir silika

tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm ... 35 Tabel 5.4. Efesiensi penurunan kadar Fe saringan pasir silika tebal 20 cm,

40 cm, dan 60 cm ... 35 Tabel 5.5. Kadar bahan tersuspensi setelah disaring dengan saringan 20 cm,

40 cm, dan 60 cm……… 42

Tabel 5.6. Penurunan endapan pada saringan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm... 43 Tabel 5.7. Kadar pH setelah disararing dengan pasir silika tebal 20 cm,

40 cm, dan 60 cm ... 44 Tabel 5.8. Kadar Fe dan Efesiensi penurunan kadar Fe pada ketahanan

saringan tebal pasir 40 cm ... 55 Tabel 5.9. Kadar bahan tersuspensi ketahanan saringan tabal pasir 40 cm ... 56 Tabel 5.10. Kadar lumpur pada air sampel hasil penyaringan ketahanan

saringan pasir 40 cm... 57 Tabel 5.11. Kadar pH ketahanan saringan pasir 40 cm... 58 Tabel 5.12. Kadar Fe, pH dan kadar lumpur tersuspensi ketahanan saringan

LEMBAR PENGESAEAN

TUGAS AKHIR

ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN T'ILTRASI

PASIR SILII(A SEBAGAI _{MEDIA FILTER}

@engan Parameter Kadar Fe,

plf

dan Kadar Lumpur)

Diajukan guna melengkapi persyaratan _{untuk memperoleh gelar strata-l (SI) pada} Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah yogyakarta

Disusun oleh : MAHYUDIN 20120110190

Telah disetujui dan disahkan oleh : Tim Penguji

Pembimbing I _{Yggyakarta 2016}

Yogyakarta

1r

_fg

zore

Y4

xi ABSTRAK

Air merupakan elemen penting dalam kehidupan makhluk hidup hususnya manusia, untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka ketersediaan air yang bersiah dan layak mutlak adanya. untuk mengurangi tingkat pencemaran air yang akan digunakan, maka perlu dilakukan pengolahan terhadap air tersebu. Salah satunya dengan model filtrasi menggunakan media filter pasir silika. Pada proses filtrasi terjadi pemisahan padatan/koloid yang terlarut dalam air.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ketebalan media filter terhadap efektifitas saringan, dan untuk mengetahui ketahanan saringan setelah digunakan dalam penyaringan. Fariasi saringan yang digunakan adalah tebal pasir 20 cm, 40 cm, dan 60 cm dengan parameter Fe (besi), pH, dan kadar lumpur tersuspensi. Penelitian ini dilakukan di Laboraturium Rekayasa Lingkungan, Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Dengan air sampel berasal dari air permukaan yaitu saluran Selokan Mataram jalan Ring Road Barat, Bedog, Trihanggo, Sleman, Yogyakarta.

Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa semakin tebal media filter yang digunakan maka efektifitas saringan semakin tinggi. Hal tersebut terbukti air yang disaring dengan pasir silika tebal 60 cm lebih bagus dibandingkan dengan air yang disaring dengan tebal pasir 20 cm dan 40 cm. Kadar Fe dapat diturunkan dari 2,1 mg/l hingga 0,1 mg/l, kadar lumpur tersuspensi bisa diturunkan dari 1.070 mg/l hingga 5 mg/l, dan kadar pH dapat ditingkatkan dari pH=6,5 menjadi pH=7,2. Sedangkan pada ketahanan saringan 40 cm, kemampuan saringan akan mengalami penurunan setelah penyaringan ketiga, dan kualitas air yang dihasilkan semakin menurun.

1 BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan elemen penting dalam kehidupan makluk hidup khususnya manusia, baik itu untuk dikonsumsi, memasak, mandi, mencuci dan keperluan pokok lainnya. Sehingga untuk memenuhi kebutuhan air tersebut, maka ketersediaan air yang bersih dan layak untuk dipergunakan mutlak adanya. Namun semakin berkembangnya industri serta kurangnya kesadaran masyarakat terhadap lingkungan, menyebabkan menurunnya kualitas air yang tersedia, dan pada akhirnya air malah menjadi penyebar penyakit yang berdampak buruk bagi kehidupan manusia, baik itu secara langsung maupun secara tidak langsung.

Air yang dipergunakan harus diperhatikan kualitas dan kuantitasnya, baik itu dilihat dari syarat fisik, kimia maupun biologi. Indikator air yang kotor dapat dilihat dari kekeruhan, rasa, dan bau pada air tersebut, hal itu dapat diakibatkan oleh partikel-partikel kecil yang tersuspensi di dalam air, atau dapat juga diakibatkan oleh adanya kandungan senyawa Fe (besi) serta senyawa kimia lainnya dalam air. Berdasarkan PERMENKES RI No.492/MENKES/PER/IV/2010, air yang layak dipergunakan adalah air yang tidak berbau, berwarna dan berasa, selain itu kadar besi (Fe) maksimal yang terkandung dalam air tersebut tidak boleh lebih dari 3 mg/l, jika syarat-syarat tersebut tidak terpenuhi maka dapat dipastikan air tersebut telah tercemar.

Pencemaran tersebut dapat mengakibatkan air yang tersedia tidak dapat dipergunakan secara efektif, baik itu untuk keperluan rumah tangga sehari-hari maupun keperluan industri. Jika air yang telah tercemar tersebut dipergunakan dan masuk kedalam tubuh manusia, maka hal itu dapat beresiko menimbulkan dampak secara langsung seperti gatal-gatal pada kulit dan diare, ataupun berdampak panjang seperti kangker jika dikonsumsi secara terus menerus.

2

Untuk mengurangi tingkat pencemaran yang terjadi pada air, perlu dilakukan pengolahan terhadap air tersebut. Salah satu cara pengolahan yang umum dilakukan adalah melalui pengolahan fisik seperti filtrasi air. Pada proses filtrasi terjadi pemisahan antara padatan/koloid dengan cairan menggunakan media yang bermacam-macam. Salah satu media yang umum dipergunakan dalam filtrasi adalah pasir silika. Hal itu karena pasir silika mudah didapat dan harganya relatif murah. Namun untuk menjamin kualitas air yang dihasilkan maka perlu dilakukan penelitian tentang efektifitas daya saring dan ketahanan saringan dengan media pasir silika tersebut.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan urayan di atas, maka masalah yang dapat dirumuskan adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana nilai kadar Fe dan efesiensi penurunan kadar Fe, kadar lumpur tersuspensi, serta kadar pH air sampel setelah dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan pasir silika?

2. Bagaimana kondisi saringan pasir silika setelah digunakan untuk proses penyaringan secara berulang sebanyak 6 kali?

C. Tujuan Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat beberapa tujuan yang ingin dicapai yaitu sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui nilai kadar Fe dan efesiensi penurunan kadar Fe, kadar lumpur tersuspensi, serta kadar pH air sampel setelah dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan pasir silika

2. Untuk mengetahui kondisi saringan pasir silika setelah digunakan untuk proses penyaringan secara berulang sebanyak 6 kali.

3

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

1. Dapat diketahui kemampuan pasir silika sebagai media filter untuk proses perbaikan kualitas dari sumber air yang tercemar.

2. Dapat menarik minat untuk mengembangkan penelitian selanjutnya dibidang teknik kesehatan lingkungan.

E. Batasan Masalah

Karena adanya keterbatasan waktu dan dana, maka dalam penelitian ini penulis membatasi permasalahan yang menyangkut alat dan bahan dalam memperoleh data, antara lain :

1. Air baku sampel berasal dari saluran Selokan Mataram jalan Ring Road Barat, Bedog, Trihanggo, Sleman, Yogyakarta.

2. Parameter-parameter kualitas air yang diamati adalah Fe, pH dan kadar lumpur tersuspensi dalam air.

3. Variasi tebal media filter yang digunakan adalah 20 cm, 40 cm dan 60 cm. 4. Diameter pipa alat menggunakan ukuran diameter 6 inch.

4 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Terdahulu

Penelitian yang membahas mengenai kualitas air dengan menggunakan metode filtrasi atau dengan mencari parameter kadar lumpur, kadar Fe, dan kadar pH, dengan media filter yang bermacam-macam, penulis menemukan judul: 1. Danang Aroma Pamuncak (2007)

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Analisis Pengolahan Air (Water Treatment) Sederhana Dengan Media Filtrasi dan Aerasi untuk Pengolahan Air Sumur (Studi Kasus Air Sumur di Selatan Perpustakaan Kampus UMY)”. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui kualitas air tanah pada sumur perpustakaan kampus UMY.

Salah satu cara untuk pengolahan air adalah dengan menggunakan alat uji pengolahan air (Water Treatment) sederhana yaitu dengan menggunakan karbon aktif dengan metode aerasi pipa berlubang, dengan harapan mampu meningkatkan kualitas air.

Dari hasil penelitian, analisa dan pembahasan terhadap pengolahan air sumur dengan alat uji pengolahan air (Water Treatment) sederhana dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : setelah air sumur melalui pengolahan dengan menggunakan alat uji pengolahan air (Water Treatment) sederhana yaitu dengan filtrasi menggunakan bahan karbon aktif, dan aerasi dengan metode pipa berlubang, kadar pencemaran seperti: besi (Fe), dapat diturunkan mencapai 0,69 mg/l dan DO dapat dinaikkan sebesar 6,8 mg/l. prosentase penurunan kadar Fe setelah diolah dengan alat uji pengolahan air (Water Treatment) sederhana kombinasi antara filtrasi dengan menggunakan media karbon aktif dan aerasi dengan metode pipa dalam menurunkan kandungan kadar Fe mencapai 23,33%. Kombinasi aerasi 5, 10, 15 dan 20 lubang dengan ketinggian aerasi 60 cm, 80 cm, 100 cm dengan input kadar Fe 0,9 mg/l dan kadar DO 5,2 mg/l dapat dihasilkan output dengan kadar Fe 0,69 mg/l dan DO 6,8 mg/l,

5

2. Mary Selintung dan Suryani Syahrir

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Studi Pengolahan Air Melalui Media Filter Pasir Kuarsa (Studi Kasus Sungai Malimpung)”. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis keefektifan pasir kuarsa Sungai Malimpung dalam menurunkan pH, kekeruhan, warna, bau, dan rasa di dalam air dengan menggunakan saringan single medium.

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Oseanografi Kimia Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Unhas dan Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Unhas. Pengujian yang dilakukan di Laboratorium Oseanografi Kimia adalah uji kualitas air sebelum dan sesudah filtrasi, dimana sampel air yang digunakan adalah air Danau Unhas. Selanjutnya pengujian berat jenis pasir dan analisa ayakan (sieve analysis) dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah untuk pemilihan media filter yang sesuai dengan kriteria media untuk saringan single medium.

Dari hasil pengujian air setelah filtrasi menunjukkan bahwa filtrasi dengan menggunakan saringan single medium belum memberikan hasil yang efektif, hanya parameter pH saja yang mengalami penurunan di semua variasi ketebalan media filter. Pada ketebalan tertentu (untuk penelitian ini pada ketebalan 650 mm) sudah memperlihatkan penurunan. Dan untuk ketebalan selanjutnya terjadi lagi clogging Hal ini menunjukkan bahwa variasi ketebalan media filter untuk saringan single medium sangat berpengaruh untuk mengetahui efektifitas suatu filter dan proses pencucian pada saat terjadi clogging mutlak dilakukan .

3. Saifullah (2012)

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Analisis Kualitas Air Menggunakan Model Fisik Water Treatment Sistem Filtrasi Dengan Kombinasi Sekam Padi dan Pasir Sebagai Filtrasi (Studi Kasus Air Tanah di Dusun Karang, Poncosari, Srandakan, Bantul)”

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kadar Fe dan efisiensi penurunannya, kadar DO dan efisiensi kenaikannya, serta kadar pH sehingga dapat mengetahui kualitas air, apakah bisa dikonsumsi atau tidak. Penelitian

6

ini dilakukan dilaboratorium Rekayasa Lingkungan Teknik Sipil UMY dan mengambil sampel di dusun Karang, Poncosari, Srandakan ,Bantul, Yogyakarta. Pengambilan air olahan dilakukan 4 kali yaitu pada ketebalan filter 15 cm, 30 cm, 45 cm, dan 60 cm. Kemudian dilanjutkan dengan menganalisis olahan pada setiap titik pengamatan.

Hasil penelitian setelah pengolahan terlihat bahwa kadar Fe dapat diturunkan dari 0,5 mg/l hingga 0,05 mg/l dengan efisiensi penurunannya mencapai 90 %. Kadar DO dapat dinaikkan dari 5,6 mg/l hingga 8,0 mg/l dengan efisiensi kenaikkannya mencapai 42,8 %. Kadar pH terendah adalah 7,59 pada ketebalan 60 cm di Tray II.

4. Muhammad Arga Zulfiqar (2014)

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Analisis Kualitas Air Menggunakan Model Fisik Water Treatment Sistem Filtrasi Dengan Kombinasi Karbon dan Zeolit Sebagai Filtrasi (Studi Kasus Air Sumur di Masjid UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul)”.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kadar Fe dan efisiensi penurunannya, kadar DO dan efisiensi kenaikannya, serta kadar pH sehingga dapat mengetahui kualitas air tersebut apakah sudah memenuhi syarat layak untuk konsumsi. Penelitian ini diawali dengan menyiapkan alat uji water treatment, dilanjutkan dengan pengambilan air sampel di Masjid Kampus UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul, Yogyakarta. Pengujian air sampel dilakukan di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Teknik Sipil UMY menggunakan kombinasi media filtrasi butiran zeolit dan pecahan genteng dengan variasi media 30%, 50% an 100%. Kemudian dilanjutkan dengan menganalisis olahan pada setiap titik pengamatan.

Hasil analisis kuaitas air setelah pengolahan terlihat bahwa kadar Fe rata-rata dapat diturunkan dari 0,47 mg/l hingga 0,13 mg/l dengan efisiensi penurunan kadar Fe rata-rata tertinggi mencapai 72,34 % pada kombinasi media filtrasi zeolit 100%, zeolit 100%, dan genteng 100% menit 40. Kadar DO ratarata tertinggi yang dapat dinaikkan hingga 7,27 mg/l pada kombinasi

7

media filtrasi genteng 50%, genteng 50%, dan zeolit 100% menit ke 30. Efisiensi kenaikan DO rata-rata tertinggi mencapai 19,93% pada kombinasi media filtrasi zeolit 100%, zeolit 100%, dan genteng 100% menit ke 40. Nilai pH rata-rata yang paling rendah yaitu 7,31 pada kombinasi media filtrasi zeolit 100%, zeolit 100%, dan genteng 100% menit ke 40 dan pH rata-rata tertinggi yaitu 7,75 terdapat pada kombinasi media filtrasi genteng 30%, genteng 30%, dan zeolit 100% menit dan genteng 100% menit ke 40 dan pH rata-rata tertinggi yaitu 7,75 terdapat pada kombinasi media filtrasi genteng 30%, genteng 30%, dan zeolit 100% menit ke 40.

5. Leo Ganesha (2015)

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Analisis Kualitas Air Menggunakan Model Fisik Pengolahan Air Dengan Kombinasi Karbon dan Pasir Sebagai Bahan Filtrasi (Studi Kasus Air Sumur di Masjid UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul)”.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kadar Fe dan efisiensi penurunan setelah mengalami filtrasi, kadar DO dan efisiensi kenaikannya setelah mengalami filtrasi, serta kadar pH setelah mengalami filtrasi sehingga dapat mengetahui kualitas air. Penelitian ini dilakukan dilaboratorium Rekayasa Lingkungan Teknik Sipil UMY dan mengambil sampel di Masjid UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul, Yogyakarta. Pengujian sampel air olahan dilakukan 18 kali yaitu pada ketebalan filter 30%, 50%, 100%. Kemudian dilanjutkan dengan menganalisis olahan pada setiap titik pengamatan dilakukan 90 kali.

Hasil penelitian setelah pengolahan terlihat bahwa parameter kadar Fe dapat diturunkan dari 0,5 mg/l menjadi 0,1 mg/l dengan efisiensi penurunannya mencapai 80%. Kadar DO dapat dinaikkan dari 4,6 mg/l hingga 6,4 mg/l dengan efisiensi kenaikannya mencapai 39,1%. Kadar pH terendah adalah 7,18 pada menit ke 20 pengujian 3 dengan ketebalan media karbon 50%, karbon 50% dan pasir 100%. Variasi yang digunakan adalah variasi 1 karbon 30%, karbon 30% dan pasir 100%, variasi 2 karbon 50%, karbon 50%,

8

dan pasir 100%, variasi 3 karbon 100%, karbon 100% dan pasir 100%, variasi 5 pasir 30%, pasir 30% dan karbon 100%, variasi 5 pasir 50%, pasir% dan karbon 100%, variasi 4 pasir 100%, pasir 100% dan karbon 100%.

6. Theo Rico Bambang Kurnia Putra (2015)

Dalam laporan penelitian yang berjudul “Analisis Kualitas Air Dengan Standar Fe dan pH Pada Sistem Perpipaan Air Bersih (Studi Kasus Sistem Perpipaan Air Bersih di Gedung Perpustakaan UMY, Tamantirto, Kasihan, Bantul)”.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kadar Fe dan pH dari system pipa berlantai lima dengan sample airnya diambil dari kamar mandi kedung perpustakaan. Penelitian ini untuk mengetahui kadar Fe berpengaruh terhadap pembangunan gedung bertingkat di kawasan gedung UMY. Penelitian ini dilakukan di laboratorium rekayasa lingkungan jurusan teknik sipil fakultas teknik UMY dan sample air diambil dari kamar mandi gedung D perpustakaan 5 lantai. Pengambilan air dilakukan dua kali pada waktu pagi hari kemudian langsung diuji di laboratories sesuai dengan titk pengamatan.

Hasil penelitian setelah diuji laboraturium terlihat bahwa kadar fe dan pH untuk kamar mandi pria dari lantai 4 sebesar 0,05 mg/l dan 5,48 kemudian dari lantai dasar sebesar 0,20 mg/l dan 7,40 sehingga mengalami kenaikan dari lantai atas kebawah. Untuk kamar mandi wanita dari lantai empat sebesar 0,05 mg/l dan 6,85 kemudian dari lantai dasar sebesar 0,25 mg/l dan 7,20 sehingga mengalami kenaikan dari lantai atas ke bawah. Maka untuk bangunan bertingkat di kawasan UMY dengan ketinggian lima lantai kualitas air sesuai dengan kadar Fe dan pH masih memenuhi syarat air bersih.

B. Keaslian Penelitian.

Perbedaan pada penelitian ini dengan peneliti-penelitian terdahulu adalah air sampel yang diuji berasal dari sumber air permukaan yang berupa air irigasi, yaitu saluran irigasi Selokan Mataram di Jl. Ring Road Barat, Bedog, Trihanggo, Sleman, Yogyakarta. Selain itu, media filter yang

9

digunakan adalah pasir silika. Pada alat uji, adanya modifikasi bentuk alat uji dengan bentuk pipa yang dialirkan melewati satu tabung yang berisi media filtrasi pasir silika. Pengambilan sampel uji dilakukan dengan variasi volume media saring yaitu, sebelum proses filtrasi, dan setelah proses filtrasi dengan pasir 20 cm, 40 cm, 60 cm. Selain itu, perbedaan yang mendasar pada penelitian ini adalah untuk mengetahui ketahanan media filter pasir silika setelah dilakukan penyaringan secara berulang.

10 BAB III LANDASAN TEORI

A. Hidrologi.

Menurut Triatmodjo (2008) Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya, peredaran dan penyebarannya, sifat-sifatnya dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan makhluk hidup.

Pada perkembangannya, hidrologi banyak dipelajari khususnya dibidang teknik sipil, salah satunya digunakan dalam memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air, baik itu mata air, sungai, maupun danau guna dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan seperti air baku (air untuk keperluan rumah tangga, perdagangan), irigasi, pembangkit listrik tenaga air, perikanan, peternakan dan lain sebagainya.

B. Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah proses dimana bergeraknya air dari bumi menuju atmosfir dan kemudian kembali lagi ke bumi, yang berlangsung secara terus menerus. (Triatmojdo, 2008). Sumber terjadinya siklus hidrologi adalah sinar matahari. Akibat adanya sinar matahari, air yang berada dipermukaan tanah seperti sungai, danau, dan laut mengalami penguapan ke udara, uap air tersebut kemudian bergerak dan naik menuju atmosfir yang kemudian terjadi proses kondensasi yang pada akhirnya merubah uap air tersebut menjadi partikel-partikel air yang berbentuk es, partikel-partikel air tersebut akan menyatu satu sama lain hingga membentuk awan. Kemudian partikel-partikel air tersebut jatuh sebagai hujan ke permukaan laut dan daratan. Air hujan yang jatuh sebagian ada yang tertahan oleh tumbuh-tumbuhan (intersepsi) dan sebagian yang lain sampai kepermukaan tanah dan mengalir di permukaan tanah (surface runoff) mengisi cekungan-cekungan tanah, danau, dan masuk ke aliran sungai dan pada akhirnya akan mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian mengalir di dalam tanah (perkolasi) mengisi air tanah

11

dan kemudian keluar sebagai mata air atau mengalir ke sungai, dan pada akhirnya aliran air sungai akan sampai ke laut. Seperti pada gambar 2.1.

Gambar 3.1. Siklus Hidrologi ( Triatmodjo,2008)

Siklus hidrologi memiliki peranan yang teramat penting bagi kelangsuangan hidup organisme di bumi. Melalui siklus inilah, kesediaan air di daratan bumi dapat tetap terjaga, mengingat teraturnya suhu lingkungan, cuaca, hujan, dan keseimbangan ekosistem bumi dapat tercipta karena proses siklus hidrologi ini.

Siklus hidrologi dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu sebagai berikut: 1. Siklus hidrologi pendek atau kecil, yaitu proses dimana air laut yang

menguap terkondensasi dan menjadi awan kemudian terjadi hujan dan jatuh ke laut.

2. Siklus hidrologi sedang, yaitu proses dimana air laut yang menguap terkondensasi dan dibawa oleh angin membentuk awan diatas daratan, kemudian jatuh sebagai hujan lalu sebagian meresap kedalam tanah dan sebagian yang lain mengalir dipermukaan tanah menuju sungai, dan sungai mengalir ke laut.

3. Siklus hidrologi panjang atau besar, yaitu proses dimana air laut menguap menjadi gas kemudian terjadi proses sublimasi membentuk kristal-kristal es yang terbawa angina kedaratan atau pegunungan yang tinggi dan jatuh

12

menjadi hujan es atau salju, lalu terbentuk glaster masuk kesungai dan menuju ke laut.

C. Sumber Air

Air merupakan kebutuhan mutlak bagi makhluk hidup, tidak ada satupun kehidupan di dunia ini dapat berlangsung tanpa adanya persediaan air yang cukup. Namun seiring berjalannya waktu, diperparah oleh adanya keadaan lingkungan yang semakin tercemar, untuk mendapatkan potensi air sangat sulit pada daerah tertentu. Menurut Winarto (1986) dalam Haryanto (2010) yang dimaksud dengan potensi air adalah jumlah air yang tersedia berupa air permukaan dan air tanah yang dinyatakan dalam jangka rata-rata setahun. Namun untuk potensi pada seriap daerah akan berbeda-beda tergantung kondisi dan lingkungan setempat. Apabila manusia memberikan perhatian yang lebih terhadap air, faktor-faktor kesediaannya didalam tanah, serta faktor-faktor yang berpengaruh terhadap sumbernya, maka air akan menjadi manfaat yang besar bagi seluruh makhluk hidup khususnya manusia sebagai konsumen utama air.

Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001, Sumber air adalah wadah air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini akuifer, mata air, sungai, rawa, danau, situ, waduk, dan muara. Adapun sumber-sumber air menurut Winarno (1986) dalam Haryanto (2010) dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Air angkasa (atmospheric water)

Air angkasa adalah air yang berasal dari tansfirasi yang akan mengalami kondensasi jika suhu dibawah titik embun. Pada umumnya air ini baik jika dilihat dari segi bakteriologi, akan tetapi umumnya air ini bersifat korosif karena air ini mengandung beberapa zat abadi seperti NH3 dan CO2 agresif dan air hujan ini bersifat lunak karena tidak akan kurang mengandung larutan garam dan zat mineral sehingga terasa hambar dan kurang segar.

13

2. Air tanah (ground water)

Menurut Sanropie (1984) dalam Haryanto (2010) air tanah merupakan air yang tersimpan dalam tanah ataupun terperangkap kedalam lapisan batuan yang yang mengalami pengisian terus menerus oleh alam. Air tanah meliputi air tanah dangkal, air tanah dalam, mata air dan air artesis. Air tanah berasal dari hujan yang jatuh dipermukaan tanah dan meresap kedalam lapisan tanah yang kedap air.

3. Air permukaan (surface water)

Air permukaan adalah air yang mengalir diatas permukaan bumi. Dibandingkan dengan sumber air lainnya, air permukaan merupakan sumber air yang paling kotor. Hal tersebut dikarenakan air permukaan mengalami pengotoran dan pencemaran disepanjang pengalirannya. Pencemaran dan pengotoran tersebut bisa diakibatkan oleh sisa-sisa tumbuhan, lumpur, ataupun akibat limbah dari aktifitas manusia. Adapun air permukaan bisa berupa sungai, danau, rawa, waduk, dan lain sebagainya.

Jika dilihat dari jumlah air tawar yang ada di bumi, sekitar 68,7% merupakan es dikutub dan glaster, kemudoan 30% nya merupakanair tanah, 0,9 % yang tersebar dan belum teridintifikasi, kemudian 3 % nya merupakan air permukaan (Yulia, 2015). Pada umumnya manusa memanfaatkan air tanah dalam kehidupannya, baik itu untuk kebutuhan rumah tangga maupun kebutuhan industri. Namun seiring tingginya kebutuhan manusia akan air bersih, sehingga air permukaan kemudian dimanfaatkan untuk menambah sumber air baku untuk memenuhi kebutuhan air bersih dan air minum.

Untuk memanfaatkan air permukaan perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu untuk menghilangkan zat pengotor dan bakteri yang ada didalamnya. Pengolahan yang harus dilakukan berupa pengolahan fisik, kimia, dan pengolahan biologi. Tujuan pengolahan tersebut agar air permukaan yang dimanfaatkan tersebut tidak jadi sumber penyakit bagi pemakainya, dan kebutuhan terhadap air pun bisa terpenuhi dengan baik.

14

A. Kualitas Air

Kualitas adalah karakteristik mutu yang diperlukan untuk pemanfaatan tertentu dari berbagai sumber air. Kreteria mutu air merupakan suatu dasar baku mengenai syarat kualitas air yang dapat dimanfaatkan. Baku mutu air adalah suatu peraturan yang disiapkan oleh suatu negara atau suatu daerah yang bersangkutan.

Manusia membutuhkan air tidak hanya dari segi kualitasnya saja, namun juga dari segi kuantitasnya. Dalam satu hari, satu orang membutuhkan air kurang lebih 200 liter. Menurut Syamsuri (1993) dalam kualitas air ditentukan oleh konsentrasi bahan kimia yang terlarut di dalam air. Permasalahan kualitas air dapat ditimbulkan oleh proses alamiah maupun disebabkan oleh kegiatan manusia. Sedangkan menurut Ismail (1999) dalam Budianto (2014) terdapat beberapa parameter kualitas air bersih seperti kaitannya dengan pengaruh terhadap erosi, sedimentasi, suhu air, kimia, dan biologi. Suryani (1982) dalam Budianto (2014) menyatakan jika kualitas air tidak terpenuhi maka dapat menyebabkan timbulnya penyakit. Air yang kotor sangat berpengaruh terhadap kesehatan tubuh manusia. Apabila air sudah tercemar dengan bahan kimia, maka hampir dapat dipastikan berbagai jenis organisme penyebab penyakit dapat ditemukan dalam air tersebut.

1. Klasifikasi Air

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air, klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi empat kelas yaitu sebagai berikut:

a. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang memper-syaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

b. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,

15

air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

c. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

Pada dasarnya, secara sederhana kita sudah dapat menduga kualitas air dengan cara melihat kejernihannya dan mencium baunya. Namun, ada juga sebagian bahan pencemar yang tidak bisa diketahui hanya dengan cara melihat dan menciumnya saja, tetapi harus melakukan serangkayan pengujian.

2. Standar Kualitas Air

Standar kualitas air adalah karakteristik mutu air yang dapat dimanfaatkan. Dengan adanya standar kualitas air yang telah ditentukan, orang dapat mengukur kualitas air tersebut meski berasal dari sumber air yang berbeda-beda. Setiap jenis air dapat diukur konsentrasi kandungan pencemar yang diperbolehkan demi mencapai kualitas yang telah ditentukan. Standar kualitas air bersih sudah ada dan tertuang dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran air, sedangkan untuk standar kualitas air minum sudah tertuang dalam Peraturan Mentri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010.

Tujuan adanya peraturan tersebut agar air yang dipergunakan dan dikonsumsi masyarakat tidak menimbulkan gangguan terhadap masyarakat itu sendiri. Air yang memenuhi syarat kesehatan mempunyai peranan penting dalam rangka pemeliharaan serta mempertinggi derajat kesehatan masyarakat. Dengan adanya peraturan tersebut maka diperoleh landasan hukum dan landasan teknis dalam hal pengawasan kualitas air yang dipergunakan.

16

3. Syarat Kualitas Air

Dari segi kualitas air harus memenuhi persyaratan diaantaranya adalah sebagai berikut:

a. Syarat Fisik

Berdasarkan Peraturan Mentri kesehatan No.492 tahun 2010 tentang kualitas air minum dan Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air, menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan dipergunakan sehari-hari adalah air yang mempunyai kualitas yang baik sebagai air minum maupun sumber air bersih (baku), diantaranya adalah harus memenuhi syarat secara fisik yaitu tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak berwarna. Adapun sifat-sifat air secara fisik dapat dipengaruhi oleh berbagai macam faktor diantara adalah sebagai berikut:

1) Suhu

Air dikatakan bersih apabila suhu air sama dengan suhu udara sekitarnya. Kenaikan suhu pada air dapat mengakibatkan jumlah oksigen yang terkandung dalam air menurun, kecepatan reaksi kimia meningkat, kehidupan ikan dan hewan air lainnya dapat terganggu, dan jika batas suhu yang mematikan terlampawi, maka ikan dan hewan air lainnya akan mati.

2) Bau dan Rasa

Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010. Air yang layak dipergunakan dan dikonsumsi tidak boleh berbau dan berasa. Bau pada air dapat ditimbulkan oleh adanya pembusukan zat organik seperti bakteri dan mungkit akibat dampak tidak langsung dari pencemaran lingkungan. Sedangkan rasa pada air dapat diakibatkan oleh adanya kandungan lain yang terdapat di dalam air.

3) Kekeruhan

Air dapat dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung banyak partikel yang tersuspensi sehingga memberikan warna yang

17

keruh berlumpur dan kotor. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik yang tersebar secara baik dan partikel-partikel kecil yang tersuspensi lainnya. Berdasarkan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010. Kadar maksimum kekeruhan yang diperbolehkan yaitu 5 NTU.

4) Warna

Warna dapat berasal dari kontak antara air dengan reruntuhan organis seperti daun, duri pohon, jarum dan kayu, tannin, asam humus. bahan-bahan yang berasal dari hummus dianggap sebagai bahan pemberi warna utama dan mengandung besi. Berdasarkan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010. Kadar maksimum warna yang diperbolehkan adalah 15 TCU.

b. Syarat Kimia 1) pH

Nilai pH air yang normal adalah sekitar netral, yaitu pH=7, sedangkan pH air yang terpolosi mempunyai nilai yang berbeda-beda tergantung dari jenis buangannya. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010, air dapat dikatakan bersih apabila mempunyai nilai pH=6,5-8,5.

2) Kadar Besi (Fe)

Banyak sedikitnya kandungan Fe yang terkandung di dalam air dapat dipakai sebagai indikator terhadap pencemaran logam berat pada kandungan air tersebut. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010, air dapat dikatan belum tercemar apabila kandungan Fe ≤ 0,3 mg/l.

4. Faktor-Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Kualitas Air

Kualitas air ditentukan oleh sifat fisik, kimia dan kandungan bakteri yang ada di dalam air tersebut. Kualitas air dapat berubah-ubah dikarenakan adanya pengaruh aktivitas manusia. Menurut Utaya (1990/1991) dalam

18

Budianto (2014) terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas air, salah satunya adalah iklim.

Unsur-unsur iklim yang mempengaruhi terhadap kualitas air secara langsung misalkan curah hujan, tekanan udara, penguapan (evaporasi), dan temperature. Hujan yang jatuh ke permukaan bumi ternyata sering membawa unsur kimia tertentu. Sebelum titik-titik air hujan jatuh ke permukaan bumi, ketika msaih di udara terkadang sudah tercampur dengan gas-gas di atmosfer seperti N2, O2, CO2, dan CL (Nurfatin, 2008 dalam Budianto, 2014).

B. Pengolahan Air (Water Treatment₎

Pengolahan air bersih dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut: 1. Pengolahan Kimia

“Pengolahan secara fisik adalah pengolahan yang dilakukan dengan cara menyaring, menghambat, dan mengendapkan kotoran-kotoran yang terdapat didalam air”.(Septiani, 2014).

2. Pengolahan Fisika

“Pengolahan secara fisik adalah pengolahan yang dilakukan dengan cara menyaring, menghambat, dan mengendapkan kotoran-kotoran yang terdapat didalam air”.(Septiani, 2014)

3. Pengolahan Biologi

Menurut Sumada (2012) pengolahan air secara biologi merupakan pengolahan air dengan memanfaatkan mikroorganisme, hal ini berujuan untuk menguraikan bahan-bahan organik yang terkandung di dalam air.

C. Filtrasi 1. Pengertian Filtrasi

Menurut Baker (1948) dalam Selintung dan Syahrir (2012), catatan tertulis paling awal tentang pengolahan air, sekitar tahun 4000 SM, menyebutkan filtrasi air melalui pasir dan kerikil. Walaupun sejumlah modifikasi telah dibuat dengan cara yang aplikatif, filtrasi tetap menjadi

19

salah satu teknologi mendasar terkait dengan pengolahan air. Digunakannya media filter atau saringan karena merupakan alat filtrasi atau penyaring yang memisahkan campuran solida likuida dengan media porous atau material porous lainnya guna memisahkan sebanyak mungkin padatan tersuspensi yang paling halus. Dan penyaringan ini merupakan proses pemisahan antara padatan atau koloid dengan cairan, dimana prosesnya bisa dijadikan sebagai proses awal (primary treatment).

Konsep dasar dari pengolahan air dengan cara penyaringan adalah dengan memisahkan padatan atau koloid dari air dengan menggunakan alat penyaring. Air yang mengandung padatan , dilewatkan pada media saring dengan ukuran pori-pori atau lubang tertentu. Prinsip kerja filtrasi tergantung dari besar butiran dan tebal media filtrasi

Menurut Aimyaya (2009), terdapat dua jenis proses penyaringan yang terjadi pada saat melakukan penyaringan, yaitu secara fisika dan biologi. Partikel-partikel yang ada dalam air yang keruh secara fisik akan tertahan oleh lapisan pasir pada saringan. Disisi lain bakteri-bakteri dari genus pseudomonas dan trichoderma akan tumbuh dan berkembang baik, pada saat proses filtrasi pathogen yang tertahan oleh saringan akan dimusnahkan oleh bakteri-bakteri tersebut.

Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh dalam filtrasi yaitu: a. Besar kecilnya ukuran filter

Besar kecilnya ukuran filter sangat berpengaruh dalam lolos atau tertahannya suatu zat yang ada dalam air.

b. Ketebalan filter

Semakin tebal lapisan filter, maka luas permukaan penahan partikel-partikel semakin besar dan jarak yang ditempuh air semakin lama atau panjang.

c. Kecepatan filtrasi

Kecepatan filtrasi akan mempengaruhi lamanya operasi filtrasi, agar lamaya operasi saringan dapat diperpanjang diperlukan adanya tekanan

20

pada permukaan lapisan media filter dengan menambah ketinggian air diatas lapisan media filter.

d. Temperatur

Filtrasi air juga dipengaruhi oleh temperature, hal tersebuk akan berpengaruh terhadap aktivitas bakteri serta metabulisme lainnya.

e. Waktu kontak

Waktu kontak juga merupakan salah satu hal yang penting dalam proses penyaringan. Semakin tebal media saring yang digunakan, maka waktu kontak yang terjadi antar air denga media filter semakin panjang.

2. Pasir Silika Sebagai Media Saring

Bagian filter yang berperan penting dalam melakukan penyaringan adalah media filter. Media Filter dapat tersusun dari pasir silika alami, anthrasit, atau pasir garnet. Media ini umumnya memiliki variasi dalam ukur an, bentuk dan komposisi kimia.

Pasir silika (silica sand) kuarsa (quartz sands) juga dikenal dengan nama pasir putih atau pasir kuarsa (quartz sands) merupakan hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama, seperti kuarsa dan feldspar. Hasil pelapukan kemudian tercuci dan terbawa oleh air atau angin yang terendapkan di tepi-tepi sungai, danau, atau laut. Pasir silika adalah bahan galian yang terdiri atas kristal-kristal silika (SiO2) dan mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pasir silika mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan K2O, berwarna putih bening atau warna lain tergantung pada senyawa pengotornya, kekerasan 7 (skala Mohs), berat jenis 2,65, titik lebur 17-150 C, bentuk kristal hexagonal, panas spesifik 0,185 (Kusnaedi, 2010 dalam Selintung dan Syahrir, 2012).

Proses pengolahan pasir kuarsa tergantung kepada kegunaan serta persyaratan yang dibutuhkan baik sebagai bahan baku maupun untuk langsung digunakan. Untuk memperoleh spesifikasi yang dibutuhkan

21

dilakukan upaya pencucian hingga bersih guna menghilangkan senyawa-senyawa pengotor yang ada.

Dalam kegiatan industri, penggunaan pasir silika sudah berkembang luas, baik digunakn secara langsung sebagai bahan baku utama maupun bahan ikutan. Pengaplikasian sebagai bahan baku utama, misalnya digunakan dalam industri gelas kaca, semen, tegel, mosaik keramik, bahan baku fero silikon, silikon carbide bahan abrasit (ampelas dan sand blasting). Sedangkan sebagai bahan ikutan, misal dalam industri cor, industri perminyakan dan pertambangan, bata tahan api (refraktori), dan lain sebagainya. Pasir silika juga sering digunakan untuk pengolahan air kotor menjadi air bersih. Fungsi ini baik untuk menghilangkan sifat fisiknya, seperti kekeruhan, atau lumpur dan bau. Pasir silika umumnya digunakan sebagai saringan pada tahap awal. Adapun bentuk fisik pasir silika seperti pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Pasir silika

D. Parameter Kualitas Air Bersih

Parameter yang diteliti di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta adalah:

22

1. Kadar Besi (Fe)

Besi merupakan salah satu elemen yang dapat ditemui pada setiap tempat dibumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya besi yang berada didalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe 2+ atau Fe 3+. Pada air permukaan pada umumnya kadar Fe dibawah 1 mg/l, namun pada air tanah sering kali ditemui kadar Fe jauh lebih tinggi. Hal tersebut mungkin dikarenakan oleh keadaan geologi Indonesia yang banyak terdapat gunung berapi, sehingga sering kali dijumpai tanah laktulosal yang dapat menyebabkan air tanah yang mengandung besi (Fe) dan mangan (Mn) yang cukup tinggi.

Menurut Budianto (2014) besi dalam bentuk ion menjadi Fe (OH)3 yang merupakan endapan (presiplit) yang dapat mengakibatkan kekeruhan dalam air besih sehingga dapat menimbulkan gangguan yaitu: a. Menimbulkan warna kuning dalam air.

b. Pada konsentrasi yang tinggi dapat menimbulkan bau dan rasa logam. c. Menimbulkan noda-noda pada pakayan yang berwarna terang dan alat-alat

sanitasi.

d. Penyokong perumbuhan bakteri.

e. Pada konsentrasi tinggi dapat beracun bagi manusia.

Menurut Perawati (2006) dalam Budianto (2014) besi yang terlarut dalam dari bahan organik pada umumnya Fe yang ada dalam air bersifat: a. Terlarut sebagai (ferro) atau (ferri).

b. Tersospensi sebagai butir kolodial seperti FeOOH (Oksidaferri Hidroksida), Fe(OH)3.

c. Tergabung dengan zat organik atau zat padat anoranik seperti tanah liat.

2. Kadar bahan tersuspensi dan kadar lumpur

Lumpur adalah campuran cair atau semi cair antara tanah dan air. Penetapan kadar lumpur penting dalam mengevaluasi tingkat kekuatan pencemaran pada air. Penetapan ini umumnya megguanakan kerucut imhoff

23

dan dilakukan dalam ruangan, dimana sinar matahari tidak mengganggu pengedapan lumpur.

Semakin banyak kadar lumpur bahan tersuspensi yang terkandung di dalam air maka akan menyebabkan air tersebut akan semakin keruh. Salah satu dampak dari kekeruhan ini salah satunya adalah akan menyulitkan masuknya sinar matahari kedalam air sehingga dapat mengganggu ikan dan organisme yang ada didalam air.

3. Derajat Keasaman (pH)

pH adalah tingkat asam basa suatu larutan yang diukur dengan skala 0 sampai dengan 14. Tinggi rendahnya pH air sangat dipengaruhi oleh kandungan mineral lain yang terdapat dalam air. pH dapat mempengaruhi kehidupan biologis dalam air terutama bagi pertumbuhan mikroorganisme. pH baik untuk air bersih dan air buangan bernilai 7, dalam hal ini pH 7 adalah pH netral air. Jika pH kurang dari 4 atau lebih besar dari 9 maka mikroorganisme dalam air tidak dapat bertahan hidup. Menurut Tjokrokusuma (1995) dalam Budianto (2014) pada umumnya mikroorganisme yang bekerja pada proses lumpur aktif dapat bertahan hidup pada rentan pH 6,5-9, pH dibawah 7 = asam, sedangkan pH diatas 7 = basa. Sebagian besar biota aquatic sensetif terhadap pH dan menyukai nilai rentan pH 7-8,5.

E. Perhitungan Kadar Fe dan Effesiensi

Untuk melakukan analisa di laboraturium, terdapat beberapa persamaan yang dipergunakan dalam proses perhitunga, diantaranya adalah:

1. Perhitungan kadar Fe dan effesiensi Fe

Besarnya kadar Fe dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

……….………...3.1 Dengan:

24

V = Volume air sampel = 10 ml

N = Jumlah tetes larutan standar Fe yang sesui dengan larutan standar 0,1 = mg/l standar larutan Fe standar

Besarnya effesiensi penurunan kadar Fe dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

Ep =

...3.2

Dengan:

Ep = Efisiensi penurunan nilai Fe

Xin = nilai dari parameter sebelum proses filtrasi Xout = nilai dari parameter sesudah proses filtrasi

2. Kadar Lumpur Tersuspensi

Besarnya kadar lumpur yang tersuspensi dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut:

Total suspense =

……….……..3.3 Dengan:

B= Berat kertas filter oven (mg)

A= Berat kertas filter (mg).

% kandungan lumpur yang tersuspensi dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut

% Kandungan Lumpur =

25 BAB IV

METODE PENELITIAN

Metode penelitian disusun untuk mengarahkan langkah-langkah penelitian agar tujuan penelitian dapat dicapai dengan benar. Garis besar dari metode penelitian adalah sebagai berikut:

A. Studi Literatur

Pada langkah ini peneliti melakukan kajian tentang pustaka atau literatur yang berkaitan dengan analisis kualitas air bersih. Beberapa penelitian yang berkaitan dengan pengolahan air bersih menggunakan model filtrasi, parameter-parameter yang berpengaruh terhadap pencemaran air dan peraturan pemerintah yang mengatur tentang kriteria dan syarat kualitas air besih.

B. Lokasi Penelitian

Air sampel diambil di saluran Selokan Mataram di Jalan Ringroad Barat, Bedog, Trihanggo, Sleman, Yogyakarta. Setelah air sampel diambil, air sampel tersebut kemudian dilakukan pengujian di Laboraturium Rekayasa Lingkungan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

C. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian ini yaitu: 1. Alat uji filtrasi

 Satu buah ember sebagai bak penampungan air baku (inlet) dengan diberi lubang pada bagian bawah dan dimasuki pipa pralon berdiameter 1 inch, pada ujung pipa tersebut terdapat kran yang berfungsi untuk mengatur debit air yang keluar.

 Sebuah pipa pralon sepanjang 1 meter dengan diameter 6 inch sebagai aerasi filtrasi dengan media pasir silika, pada bagian bawah diberi lobang dan dimasukan pipa pralon dengan ukuran ⁄ inch.

26

 Satu buah ember sebagai bak penampung sampel (Outlet).  Kerangka kayu sebagai penyangga.

 Pasir silika yang sudah dicuci bersih dan dikeringkan. Adapun alat uji seperti pada Gambar 4.1.

2. Alat Dan Bahan Analisi Kualitas Air a. Analisis kadar Fe

(1). Alat

 Gelas ukur 10 ml

 Tabung reaksi beserta rak-nya (2). Bahan

 Aquadest.  Air sampel.

 Larutan (4N) H2SO4 paket.

 Larutan KMnO4

 Larutan KCN5

1

3

2

Bak inlet

Kran pengontrol

Saringan pasir

Bak outlet Meja penyangga

27

 Larutan standar Fe

b. Pengujian Kandungan Kadar Lumpur dan Suspensi (1). Alat

 Gelas Puala Kerucut imhoff  Statif (dudukan Gelas)  Pengaduk

 Gelas Ukur 10 ml  Stopwatch  Timbangan  Oven

 Kertas saring (2). Bahan

 Air sampel  Tawas c. Pemeriksaan Kadar pH

(1) Alat

Kertak lakmus (2) Bahan

Air sampel

D. Air Sampel

Air sampel diambil dari saluran Selokan Mataram di Jalan Ringroad Barat, Bedog, Trihanggo, Sleman, Yogyakarta. Lokasi tersebut dipilih karena airnya memiliki kekeruhan yang tinggi, selain itu kemudahan dalam pengambilan air sampel juga jadi pertimbangan dalam penentuan lokasi tersebut. Pengambilan air sampel menggunakan gallon dengan kapasitas 19 liter , dan dilakukan pada pagi hari, jam 08.30 WIB tanggal 8 April 2016. Adapun peta lokasi pengambilan air sampel seperti pada gambar 4.2 dan 4.3.

28

Gambar 4.2. Lokasi pengambilan air sampel

Gambar 4.3. Lokasi pengambilan air sampel

E. Data Yang Dikumpulkan

Pada penelitian ini terdapat dua jenis data yang dikumpulkan oleh peneliti, diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Data primer

Data primer yaitu data yang didapat langsung dari pengujian dengan menggunakan alat uji filtrasi dengan media pasir silika. Data-data yang

29

dikumpulkan berupa kadar besi (Fe), kadar lumpur, dan derajat keasaman (pH).

2. Data sekunder

Data sekunder yaitu data yang didapatkan dari perpustakaan, referensi buku-buku, situs-situs internet, dan peraturan pemerintah tentang mutu dan kualitas air bersih dan air minum yang ditetapkan pada Peraturan Mentri Kesehatan RI No.492 tahun 2010 tentang kualitas air minum.

F. Tahap Pengolahan

Pada penelitian ini terdapat dua skema pengolahan air yang dilakukan yaitu:

1. Penyaringan menggunkan tebal pasir 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Merujuk pada Gambar 4.1, pada tahap ini penyaringan air sampel dilakukan dengan cara sebagai berikut:

 Menyiapkan alat uji filtrasi.

 Memasukan pasir kedalam alat uji (bak nomor 3) dengan ketebalan yang telah ditentukan.

 Air sampel ditampung pada bak nomer 1 (bak inlet).

 Air sampel kemudian dialirkan menuju bak nomor 2 (saringan pasir).  Setelah air sampel disaring, air sampel akan tertahan di bak nomor 3 (bak

outlet).

 Mengabil air sampel yang ada di bak no 3 menggunakan botol mineral 1500 ml untuk dianalisa kadar Fe, pH dan lumpur.

 Masukan kembali air yang ada pada bak nomor 3 ke bak nomor 1 untuk dilakukan penyaringan.

 Proses pengulangan tersebut dilakukan sebanyak 3 kal, dengan pengambilan air olahan sebanyak 3 kali.

2. Uji ketahan saringan

Merujuk pada Gambar 4.1. Uji ketahanan saringan dilakukan dengan cara sebagai berikut:

30

 Menyiapkan alat uji filtrasi.

 Memasukan pasir kedalam alat uji (bak nomor 3) dengan ketebalan yang telah ditentukan.

 Mengalirkan air sampel sebanyak 6 kali ke bak nomor 1, 2, dan 3 secara berturut-turut, dengan air sampel baru pada setiap penyaringannya.

 Pengambilan air olahan dilakukan sebanyak 6 kali pada setiap kali penyaringan.

G. Proses Analisa Air

Proses analisa air sampel meliputi parameter dan bahan yang dibutuhkan, proses analisa air sampel meliputi.

1) Pemeriksaan kadar besi (Fe) a. Membuat larutan standar Fe

 Isi 5 buah tabung reaksi dengan air aquades dengan masing-masing sebanyak 10 ml.

 Tambah 5 tetes larutan H2SO4 dan 5 tetes larutan KMnO4 kedalam tiap tabung reaksi, kemudian kocok sampai larutan yang ada di dalam tabung berubah warna merah muda keunguan.

 Tambahkan 5 tetes larutan NH4CNS kedalam masing-masing larutan yang sudah ada, kocok larutan sehingga larutan yang ada dalam tabung reaksi berubah bening.

 Kemudian tambahkan secara berturut-turut larutan standar Fe sebanyak 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 tetes kedalam tiap tabung reaksi, kocok hingga air berubah warna kecoklatan.

b. Pemeriksaan sampel

 Siapkan tabung reaksi sesuai dengan jumlah sampel yang akan diuji, kemudian isi tabung tersebut dengan air sampel sebanyak 10 ml.  Tambah 5 tetes larutan H2SO4 dan 5 tetes larutan KMnO4 kedalam

tiap tabung reaksi, kemudian kocok sampai larutan yang ada di dalam tabung berubah warna merah muda keunguan.

31

 Tambahkan 5 tetes larutan NH4CNS kedalam masing-masing larutan yang sudah ada, kocok larutan sehingga larutan yang ada dalam tabung reaksi berubah stabil.

 Bandingkan air sampel dengan standar Fe yang telah disiapakan untuk mengetahui n tetes Fe pada air sampel.

 Hiting dengan rumus Fe sebagai berikut: 1) Menghitung kandungan Fe:

………...4.1

2) Menghitung efesiensi penurunan nilai Fe Ep =

...4.2

Dengan:

Ep = Efisiensi penurunan nilai Fe

Xin = nilai dari parameter sebelum proses filtrasi Xout = nilai dari parameter sesudah proses filtrasi

3) Pengujian Kadar Lumpur

Pengujian ini dilakukan untuk menentukan konsentrasi lumpur dalam volume air tertentu. Penetapan kadar lumpur penting dalam mengevaluasi tingkat kekuatan pencemar suatu limbah domistik maupun limbah industri. Pengujian kadar lumpur dilakukan dengan cara sebagai berikut:

a. Ambil air sampel, kocok air sampel terlebih dahulu sebelum dilakukan pengujian.

b. Ambil 1000 ml air sampel dan masukan kedalam kerucut imhoff

c. Ambil 10 ml air tawas, tambahkan pada air sampel dan aduk hingga tercampur merata.

d. Hidupkan stopwatch, amati setiap 5 menit penurunan lumpur yang terjadi (catat tinggi endapan).

32

e. Hentikan pencatatan, setelah tiga kali pengamatan terjadi volume yang konstan.

f. Timbang kertas saring.

g. Setelah itu air limbah yang bersih dibuang, dan endapan disaring dengan kertas saring.

h. Timbang kertas saring ditambah endapan basah, kemudian masukan ke dalam oven.

i. Keluarkan kertas saring dari oven, kemudian timbang kertas saring yang ditambah endapan kering setelah dioven.

j. Lakukan perhitungan:

1). Total bahan tersuspensi Total suspensi =

……….…4.3 Dengan:

B= Berat kertas filter oven (mg) A= Berat kertas filter (mg).

2). Kandungan lumpur

% Kandungan Lumpur =

...4.4

4) Pengujian pH

Pemeriksaan pH dilakukan dengan cara sebagai berikut: a. Siapkan kerts lakmus

b. Celupkan kertas lakmus tersebut kedalam air sampel beberapa saat.

c. Kemudian bandingkan warna kertas lakmus yang telah dicelupkan kedalam sampel dan bandingkan dengan daftar warna yang ada pada di box kertas lakmus untuk mengetahui pH air sampel tersebut.

Secara garis besar langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat pada bagan alur yang tersaji pada Gambar 4.2.

33

Gambar 4.4. Bagan alir penelitian Selesai

Studi pustaka/studi literatur

Persiapan:

1. Survey lapangan

2. Persiapan alat dan bahan

Pengambilan air sampel

Pengambilan data 1. Fe

2. Kadar lumpur 3. pH

Data lengkap

Analisis data

1. Perhitungan kadar Fe, Kekeruhan dan pH 2. Perhitungan efesiensi penurunan kadar Fe dan

Kekeruhan 3. Grafik

Memenuhi syarat Mentri kesehatan RI

Kesimpulan dan saran Mulai

34 BAB V

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian air sampel dengan menggunakan alat uji filter menggunakan media pasir silika yang telah dilakukan dan dianalisis di Laburaturium Rekayasa Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dapat berpengaruh pada parameter yang akan diuji. Berdasarkan PERMENKES RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang syarat kualitas air minum dan membandingkan hasil analisis pengujian dilaboraturium. Berdasarkan hasil pemeriksaan kadar Fe, pH, dan kadar lumpur tersuspensi yang dilakukan di laboraturium, pada air sampel sebelum dilakukan penyaringan didapat nilai kadar seperti pada tabel 5.1.

Tabel 5.1. Hasil pengamatan air sampel sebelum disaring

Sumber Fe (mg/l) Kadar lumpur tersuspensi (mg/l) pH

Air asal 2,1 2.540 6

Sumber: Hasil penelitian, 2016

Dari tabel diatas menunjukkn bahwa kadar Fe, dan kadar lumpur yang tersuspensi masih cukup tinggi, sedangkan kadar pH masih cukup rendah. Hal tersebut menunjukan bahwa air sampel tidak memenugi syarat untuk dipergunakan, baik untuk dikonsumsi maupun dipergunakan dalam kegiatan sehari-hari. Berdasarkan PERMENKES RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang syarat kualitas air minum sebagai berikut:

Tabel 5.2. Syarat kualitas air minum

No. Parameter Satuan Kadar Maksimal yang Diperbolehkan

1 Fe mg/l 0,3

2 pH - 6,5-8,5

35

A. Kadar Fe, pH, dan kadar lumpur Setelah Penyaringan

Setelah air sampel disaring menggunakan pasir silika dan dilakukan analisis di Laboraturium Rekayasa Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, maka didapat :

1. Kadar Fe dan Efesiensi Penurunan Kadar Fe

Setelah air sampel dilakukan penyaringan dengan menggunakan pasir silika dengan tebal 20 cm, 40 cm dan 60 cm, maka diketahui kendungan besi (Fe) dan efesiensi penurunan kadar Fe pada air sampel tersebut seperti pada tabel 5.3. dan tabel 5.4

Tabel 5.3. Hasil pengujian kadar Fe setelah disaring dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Siklus Penyaringan

Kadar Fe (mg/l) Saringan

Pasir 20 cm

Saringan Pasir 40 cm

Saringan Pasir 60 cm

0 2,10 2,100 2,10

1 _0,45 0,300 0,25

2 _0,35 0,250 0,15

3 _0,30 0,175 0,10

Sumber: Hasil penelitian, 2016

Tabel 5.4. Efektifitas penurunan kadar Fe saringan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm dan 60 cm.

Siklus Penyaringan

Efesiensi Penurunan Kadar Fe (%) Saringan

Pasir 20 cm

Saringan Pasir 40 cm

Saringan Pasir 60 cm

1 _78,57 85,71 88,10

2 _22,22 16,67 40,00

3 _11,11 30,00 33,33

36

Perhitungan yang dilakukan untuk mengetahui kadar Fe yang terkandung dalam air sampel setelah dilakukan penyaringan dengan menggunakan pasir silika adalah sebagai berikut:

a. Saringan pasir 20 cm 1). Kadar Fe

Fe =

Dengan:

V = Volume air sampel = 10 ml

N tetes = Jumlah tetes larutan standar Fe yang sesuai dengan larutan standar

0,1 = mg/l standar larutan Fe standar  Penyaringan 1

Fe =

=

= 0,45 mg/l

 Penyaringan 2 Fe =

=

= 0,35 mg/l  Penyaringan 3

Fe =

=

= 0,30 mg/l

2). Efesiensi penurunan kadar Fe Ep =

37

Ep = Efisiensi penurunan nilai Fe

Xin = nilai dari parameter sebelum proses filtrasi Xout = nilai dari parameter sesudah proses filtrasi  Penyaringan 1

Ep =

=

= 78,57 %

 Penyaringan 2 Ep =

=

= 22,22 %  Penyaringan 3

Ep =

=

= 11,11 %

Dari data pada Tabel 5.3. yang didapat dari hasil perhitungan diatas maka didapat grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm sebagai berikut.

Gambar 5.1. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir 20 cm

2.1

0.45

0.35 _0.3

y = 1.399e-0.609x R² = 0.7707

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 1 2 3 4

Kadar F e (mg/ l) Siklus Penyaringan Kadar Fe Expon. (Kadar Fe)

38

Dari grafik pada Gambar 5.1. Kadar Fe terlihat mengalami penurunan pada setiap kali penyaringan. Pada penyaringan pertama efesiensi penurunan kadar Fe terjadi sebesar 78,57 % dengan nilai kadar Fe sebesar 0,45 mg/l, kemudian pada penyaringan kedua efesiensi penurunan kadar Fe terjadi sebesar 22,22 % dengan nilai kadar Fe sebesar 0,35 mg/l, sedangkan pada penyaringan ketiga efesiensi penurunan kadar Fe yang terjadi sebesar 11,11 % dengan nilai kadar Fe sebesar 0,30 mg/l. Berdasarkan PERMENKES RI No.492/Menkes/Per/IV/2010 tentang standar kualitas air minum, kadar Fe disyaratkan ≤3 mg/l. Dengan demikian air sampel yang disaring dengan pasir silika tebal 20 cm, pada hasil siklus penyaringan ke 3 telah memenuhi persyaratan standar kualitas air minum karena nilai Fe yang didapat adalah 0,3 mg/l.

Jika melihat trend penurunan kadar Fe yang terjadi pada air sampel yang disaring dengan menggunakan pasir silika tebal 20 cm, dapat dilihat bahwa pasir silika tebal 20 cm sudah cukup berpengaruh terhadap pengurangan kada Fe yang terlarut dalam air. Meski demikian, kadar Fe yang masih terlarut dalam air sampel masih cukup tinggi pada hasil penyaringan 1 dan 2, sehingga air yang dihasilkan belum memenuhi standar air minum menurut PERMENKES No.492/Menkes/Per/IV/2010.

b. Saringan pasir 40 cm

Berdasarkan data pada Tabel 5.3 yang didapat dari perhitungan seperti pada saringan pasir 20 cm, maka didapat grafik penurunan kadar Fe yang disaring menggunakan saringan pasir tebal 40 cm, seperti yang tersaji pada Gambar 5.2.

39

Gambar 5.2. Penurunan kadar Fe pada saringan pasir 40 cm.

Dari grafik seperti pada Gambar 5.2. kadar Fe terlihat mengalami penurunan yang cukup signifikan pada setiap kali penyaringan. Penurunan terbesar terjadi pada penyaringan pertama dengan tingkat efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 85,71 % dengan nilai Fe 0,30 mg/l, kemudian pada penyaringan kedua efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 16,67% dengan nilai kadar Fe 0,25 mg/l dan, dan pada penyaringan ketiga efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 30 % dengan nilai kadar Fe 0,175 mg/l. Menurut PERMENKES RI No.492/Menkes/Per/IV/2010 tentang standar kualitas air minum, Kadar Fe disyaratkan ≤3 mg/l. Jika merujuk pada peraturan tersebut maka air sampel yang disaring dengan pasir silika tebal 40 cm telah memenuhi persyaratan standar kualitas air minum, baik itu pada hasil siklus penyaringan pertama, kedua, maupun ketiga.

Jika diperhatikan, pada hasil penyaringan menggunakan pasir silika tebal 40 cm, penurunan kadar Fe pada air sampel cukup besar. Hal tersebut menunjukan bahwa saringan pasir silika 40 cm lebih efektif dalam mengurangi kadar Fe dibandingkan dengan pasir silika tebal 20 cm. itu terbukti setelah dilakukan penyaringan dengan pasir silika 40 cm pada penyaringan pertama, kedua, dan ketiga air yang dihasilkan telah memenuhi syarat standar air minum menurut PERMENKES No.492/Menkes/Per/IV/2010.

2.1

0.3

0.25

0.175 y = 1.7e-0.885x

R² = 0.7501

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 1 2 3 4

K adar F e (m g/ l) Siklus Penyaringan Kadar Fe Expon. (Kadar Fe)

40

c. Saringan Pasir 60 cm

Berdasarkan data pada Tabel 5.3. yang didapat dari perhitungan seperti pada saringan pasir 20 cm, maka didapat grafik penurunan kadar Fe yang disaring menggunakan saringan pasir tebal 60 cm, seperti yang tersaji pada Gambar 5.3.

Gambar 5.3. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir 60 cm Dari grafik seperti pada Gambar 5.3. Kadar Fe pada air sampel yang disaring menggunakan pasir silika tebal 60 cm terlihat mengalami penurunan pada setiap kali penyaringan. Penurunan kadar Fe terbesar terjadi pada siklus penyaringan pertama dengan tingkat efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 88,10 % dengan nilai kadar Fe 0,25 mg/l, kemudian pada siklus penyaringan kedua efesiensi penurunan kadar Fe yang terjadi sebesar 40% dengan nilai kadar Fe 0,15 mg/l, sedangkan pada siklus penyaringan ketiga efesiensi penurunan kadar Fe yang terjadi sebesar 33,33% dengan nilai kadar Fe 0,10 mg/l. Menurut standar kualitas air minum, kadar Fe disyaratkan ≤3 mg/l, maka air sampel yang disaring dengan pasir silika tebal 60 cm telah memenuhi persyaratan standar

kualitas air minum menurut PERMENKES RI

No.492/Menkes/Per/IV/2010, baik itu pada siklus penyaringan pertama, kedua, maupun ketiga.

2.1

0.25

0.15 _0.1

y = 2e-1.161x R² = 0.7902

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 1 2 3 4

K adar F e (m g/ l) Siklus Penyaringan Kadar Fe

1. Data primer

Data primer yaitu data yang didapat langsung dari pengujian dengan menggunakan alat uji filtrasi dengan media pasir silika. Data-data yang dikumpulkan berupa kadar besi (Fe), kadar lumpur, dan derajat keasaman (pH).

2. Data sekunder

Data sekunder yaitu data yang didapatkan dari perpustakaan, referensi buku-buku, situs-situs internet, dan peraturan pemerintah tentang mutu dan kualitas air bersih dan air minum yang ditetapkan pada Peraturan Mentri kesehatan No.492 tahun 2010 tentang kualitas air minum dan Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air.

4.3Bagan Alir

Gambar 4.1. Bagan alir

5. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur

Setelah Penyaringan

Setelah air sampel disaringan menggunakan pasir silika dengan tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm, maka dapat diketahui penurunan kadar Fe dan kadar lumpur

tersuspensi serta peningkatan kadar pH air sebagai berikut:

a. Kadar Fe

Setelah air sampel disaringan dengan menggunakan pasir silika dengan tebal 20 cm, 40 cm dan 60 cm, maka diketahui kendungan besi (Fe) dan efesiensi penurunan kadar Fe pada air sampel tersebut seperti pada tabel 5.3. dan tabel 5.4

Tabel 5.1. Kadar Fe setelah penyaringan

Siklus Kadar Fe (mg/l) Saringan

20 cm

Saringan 40 cm

Saringan 60 cm

0 2,10 2,100 2,10

1 0,45 0,300 0,25

2 0,35 0,250 0,15

3 0,30 0,175 0,10

Sumber: Hasil penelitian, 2016

Tabel 5.2. Efesiensi penurunan kadar Fe.

Siklus Efesiensi penurunan Kadar Fe (%) Saringan

20 cm

Saringan 40 cm

Saringan 60 cm

1 78,57 85,71 88,10

2 22,22 16,67 40,00

3 11,11 30,00 33,33

Sumbe: Hasil penelitian, 2016

Dari data seperti pada Tabel 5.1. maka didapat grafik penurunan kadar Fe setelah disaring dengan menggunakan pasir slika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm sebagai berikut:

a) Saringan pasir silika tebal 20 cm.

Gambar 5.1. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir silika tebal 20 cm

b) Saringan pasir silika tebal 40 cm.

Gambar 5.2. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir silika tebal 40 cm

c) Saringan pasir silika tebal 60 cm.

Gambar 5.3. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan pasir silika tebal 60 cm

Grafik perbandingan penurunan kadar Fe setelah disaring dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Gambar 5.4. Grafik perbandingan penurunn kadar Fe setelah disaring dengan saringan 20

cm,40 cm,dan 60 cm

Berdasarkan Tabel 5.1. Jika diperhatikan pada data penurunan kadar Fe. Pada air sampel yang disaring dengan pasir silika, terjadi penurunan yang cukup signifikan terhadap kadar Fe, baik itu pada hasil penyaringan dengan saringan tebal pasir 20 cm, 40 cm, maupun pada tebal pasir 60 cm.

Jika melihat efektifitas pada saringan tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm. Maka dapat diketahu bahwa saringan pasir tebal 60 cm lebih efektif dalam pengurangan kadar Fe dibandingkan dengan saringan pasir tebal 40 cm dan 20 cm. Itu terbukti bahwa kadar Fe pada hasil penyaringan tebal pasir 60 cm lebih kecil daripada kadar Fe hasil penyaringn tebal pasir 40 cm dan 20 cm, yaitu pada penyaringan pertama dengan tingkat efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 88,10 % dengan nilai kadar Fe 0,25 mg/l, kemudian pada penyaringan kedua efesiensi penurunan kadar Fe yang terjadi sebesar 40% dengan nilai kadar Fe 0,15 mg/l, sedangkan pada penyaringan ketiga efesiensi

penurunan kadar Fe yang terjadi sebesar 33,33% dengan nilai kadar Fe 0,10 mg/l.

Dengan demikian, Dapat disimpulkan bahwa pasir silika cukup efektif terhadap usaha penurunan kadar Fe pada air. Semakin tebal saringan pasir silika yang digunakan maka penuunan kadar Fe juga akan semakin besar. b. Kadar lumpur tersuspensi

Tabel 5.3. Penuruan suspensi setelah penyaringan.

Siklus Suspensi (mg/l) Saringan

20 cm

Saringan 40 cm

Saringan 60 cm

0 1.070 1.070 1.070

1 850 55 35

2 140 50 10

3 80 30 5

Sumber: Hasil Penelitian, 2016

Dari data pada Tabel 5.3. maka didapat grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi pada hasil penyaringan dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm sebagai berikut:

a) Saringan pasir silika tebal 20 cm.

Gambar 5.5. Grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi pada saringan pasir silika tebal 20 cm. b) Saringan pasir silika tebal 40 cm.

Gambar 5.6. Grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi pada saringan pasir silika tebal 40 cm.

c) Saringan pasir silika tebal 60 cm.

Gambar 5.7. Grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi pada saringan pasir silika tebal 60 cm.

Grafik perbandingan besar penurunan kadar lumpur tersuspensi setelah dilakukan penuaringan dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Gambar 5.8. Grafik perbandingan penurunan kadar lumpur tersuspensi setelah disaring denga pasir silika

tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm

Dari grafik perbandingan penurunan kadar lumpur tersuspensi seperti pada Gambar 5.2, dapat diketahui bahwa terjadi penurunan yang cukup signifikan terhadap kadar lumpur yang terlarut dalam air sampel, baik itu setelah penyaringan dengan tebal pasir 20 cm, 40 cm. maupun 60 cm.

Jika melihat banyaknya penurunan kadar lumpur yang terjadi setelah dilakukan penyaringan. Maka tebal pasir 60 cm memiliki efektifitas yang lebuh tinggi dalam mengurangi kadar lumpur yang terlarut dalam air, dibandingkan dengan saringan 40 cm dan 20 cm. Hal tersebut bisa terjadi karena pada saringan 60 cm, media filter yang digunakan lebih tebal dari pada dua saringan yang lain.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pasir silika dapat berpengaruh terhadap banyaknya penuruanan kadar lumpur yang terkandung dalam air sampel. Semakin tebal media filter yang digunakan maka semakin efektif pula dalam mengurangi kadar lumpur

yang ada dalam air. Semakin sering dilakukan penyaringan terhadap air sampel maka kadar lumpur yang terkandung didalamnya akan semakin berkurang, sehingga air yang dihasilkan semakin jernih.

c. Nilai pH (Keasaman)

Tabel 5.4. Peningkatan kadar pH

Siklus Nilai pH Air

Saringan 20 cm

Saringan 40 cm

Saringan 60 cm

0 6,0 6,0 6,0

1 6,2 6,5 7,0

2 6,4 6,8 7,0

3 6,5 7,0 7,2

Sumber: Hasil penelitian, 2016

Dari data pada Tabel 5.4. maka didapat grafik peningkatan kadar pH hasil penyaringan dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm sebagai berikut:

a) Saringan pasir silika tebal 20 cm.

Gambar 5.9. Grafik peningkatan pH saringan pasir silika tebal 20 cm.

b) Saringan pasir silika tebal 40 cm.

Gambar 5.10. Grafik peningkatan pH saringan pasir silika tebal 40 cm.

c) Saringan pasir silika tebal 60 cm.

Gambar 5.11. Grafik peningkatan pH saringan pasir silika tebal 60 cm.

Dari data pada Tabel 5.4. didapat perbandingan peningkatan pH pada air sampel hasil penyaringan dengan pasir silika tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Gambar 5.12. Grafik perbandingan peningkatan pH setelah disaring dengan saringan 20 cm,40

cm, dan 60 cm

Berdasarkan grafik pada Gambar 5.3, Jika dibandingkan dengan peningkatan kadar pH pada hasil penyaringan dengan tebal pasir 20 cm dan 40 cm, dan 60 cm. kadar pH pada air sampel yang disaring dengan pasir silika tebal 60 cm memiliki hasil yang lebih baik. Sehingga dapat disimpulkan saringan pasir silika tebal 60 cm lebih efektif dibandingkan saringan pasir tebal 20 cm dan 40 cm. Semakin tebal pasir silika yang digunakan dalam penyaringan, maka peningkatan kadar pH air juga akan semakin besar.

Dari hasil penelitian yang telah dilakaukan dengan menggunakan tiga fariasi ketebalan media filter menggunakan pasir silika, yaitu ketebalan 20 cm, 40 cm, dan 60 cm. Dapat terlihat bahwa ketebalan media filter sangat berpengaruh terhadap efektifitas saringan tersebut. Semakin tebal media filter yang digunakan, maka waktu kontak air kotor dengan media filter pasir silika semakain lama, hal tersebut mengakibatkan partikel-partikel pengotor air akan terjadi kontak yang lebih lama dengan pasir silika, dan proses air melewati celah-celah antar pasir silika semakin lama dan

panjang. Hal tersebut akan mengakibatkan kotoran yang ada di dalam air tersangkut antar celah media filter, sehingga air yang keluar menjadi lebih bersih. Dengan demikian maka dapat disimpulka bahwa semakin tebal media filter yang digunakan maka semakin jernih dan bersih air yang dihasilkan.

5.2 Ketahanan Saringan

Pada pengujian ketahanan saringan, pengujian hanya dilakukan pada saringan pasir silika tebal 40 cm. Dari hasil pengujian maka kadar Fe, pH dan kadar lumpur tersuspensi sebagai berikut:

Tabel 5.5. Kadar Fe, pH, dan Kadar lumpur ketahanan saringan pasir tebal 40 cm.

Penyaringan Ke

Kadar Fe (mg/l)

pH

Kadar Lumpur Tersuspensi

(mg/l)

0 2,10 6,0 1070

1 0.50 6,6 490

2 0.45 6,9 230

3 0.25 7,0 190

4 0.35 7,0 260

5 0.35 7,0 400

6 0.40 6,8 420

Sumber: Hasil penelitian,2016

Dari Tabel 5.5 maka didapat grafik penurunan kadar Fe dan kadar lumpur tersuspensi serta peningkatan pH air, sebagai berikut:

Gambar 5.13. Grafik penurunan kadar Fe ketahanan saringan 40 cm

Gambar 5.14. Grafik penurunan kadar lumpur tersuspensi ketahanan saringan 40 cm

Gambar 5.15. Grafik peningkatan pH ketahanan saringan 40 cm

Berdasarkan data pada Tabel 5.5. dapat dilihat bahwa pada kadar Fe mengalami penurunan yang cukup tinggi pada penyaringan pertama, kedua dan ketiga. Kemudian pada penyaringan keempat, kelima dan keenam, daya saring pasir terhadap kadar Fe mulai mengalami penurunan. Hal itu mengakibatkan kadar Fe mulai mengalami kenaikan, meski kenaikan yang terjadi tidak begitu besar. Penurunan kadar Fe terbesar terjadi pada penyaringan ketiga yaitu 0,25 mg/l.

Pada kadar lumpur tersuspensi juga berlaku sama seperti yang terjadi pada kadar Fe, pada penyaringan pertama, kedua dan ketiga terjadi penurunan yang cukup tinggi terhadap kadar lumpur. Penurunan kadar lumpur tertingga terjadi pada hasil penyaringan ketiga yaitu 190 mg/l. Namun pada penyaringan keempat, kelima dan keenam, daya saring pasir mulai mengalami penurunan, sehingga kadar lumpur dalam air sampel mulai mengalami peningkatan kebali.

Pada kadar pH air sampel yang disaring dengan saringan pasir silika tebal 40 cm, sedikit berbeda dibandingkan dengan kadar Fe dan kadar lumpur. Pada penyaringan pertama sampai dengan penyaringan kelima, kadar pH mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Nilai pH terbaik didapat pada hasil penyaringan ketiga, keempat dan kelima yaitu dengan nilai pH 7 (netral). Namun meski demikian, pada penyaringan keenam, kadar pH mulai mengalami penurunan walaupun penurunannya tidak terlalu besar.

Dari ketiga parameter yang sudah dijelaskan diatas, yaitu kadar Fe, pH dan kadar lumpur tersuspensi, maka dapat diketahui bahwa saringan pasir silika tebal 40 cm mengalami penurunan daya saringnya setelah penyaringan ketiga. Untuk meningkatkan kembali daya saringnya, maka perlu dilakukan pencucian pasir kembali atau penggantian pasir dengan yang baru, agar air yang dihasilkan lebih berkualitas.

6. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakuka, maka didapat kesimpulan sebagai berikut:

a. Dari ketiga tebal saringan pasir silika yang diuji, tebal pasir 60 cm lebih efektif terhadap pengurangan kadar Fe, kadar lumpur tersuspensi dan peningkatan pH. Kadar Fe dapat diturunkan dari 2,1 mg/l hingga 0,1 mg/l. Kadar lumpur tersuspensi bisa diturunkan dari 1.070 mg/l hingga 5 mg/l. Dan kadar pH dapat ditingkatkan dari pH=6,5 menjadi pH=7,2. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin tebal pasir silika yang digunakan maka kualitas air yang disaring semakin baik.

b. Dari hasil pemeriksaan pada ketahanan saringan pasir 40 cm, terjadi perbaikan kualitas air pada penyaringan pertama, kedua dan ketiga. kualitas air terbaik dihasilkan pada hasil penyaringan ketiga yaitu kadar Fe 0,25 mg/l, kadar suspensi 190 mg/l dan pH 7 (netral). Namun pada penyaringan keempat, kelima dan keenam kualitas air yang dihasilkan semakin menurun. Sehingga dapat disimpulkan, saringan pasir silika tebal 40 cm mengalami penurunan daya saringnya setelah penyaringan ketiga, dan kualitas air yang dihasilkan akan semakin menurun.

6.2 Saran

Untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal pada penelitian mendatang, maka terdapat beberapa saran sebagai berikut:

a. Disarankan dalam penelitian berikutnya menggunakan alat yang mempunyai keakuratan yang lebih tinggi dalam pengambilan data kadar Fe, pH dan kadar lumpur, agar data yang didapat lebih akurat dan bisa dipertanggung jawabkan.

b. Perlu penelitian lanjutan mengenai ketahanan saringan dengan pengujian yang lebih banyak, agar batas maksimal saringan dapat diketahui.

7. DAFTAR PUSTAKA

Aimyaya. 2009. Saringan Pasir Lambat blog. Diakses pada 7 Mei 2016 dari www.aimyaya.com/id/teknologi-tepat-guna/saringan-pasir-lambat. Pada pukul 23.55 WIB

Haryanto. 2010. ”Analisis Kualitas Air Semur Dengan Parameter Cl Dan CaCo3”, Tugas Akhir Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Yogyakarta.

Peraturan Mentri Repoblik Indonesia N0.492 Tahun 2010. Persyaratan Kualitas Air Minum. Jakarta.

Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001. Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Selintung dan Syahrir. 2012.” St_{udi Pengolahan} Air Melalui Media Filter Pasir Kuarsa (Studi Kasus Sungai Malimpung)”, Jurnal, Universitas Hasanuddin Makassar.