ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FILTRASI KARBON AKTIF (Studi Kasus : Air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata, Kota Yogyakarta)

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN METODE

FILTRASI

KARBON AKTIF

(Studi Kasus : Air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata, Kota Yogyakarta)

Diajukan oleh: Tahrirul Fatoni 20120110138

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2016

(2)

KARBON AKTIF

(Studi Kasus : Air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata, Kota Yogyakarta)

Diajukan oleh: Tahrirul Fatoni 20120110138

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

(3)

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

ANALISm AIR DENGAN _{MENGGUNAKAN METODE}

FILTRASI (studi Kasus r Air Kari

*,ffiff3,Tffitdinarao

_{Kota yogyakarra)}

Disusun oleh :

Tahrirul _Fatoni

2A1201 101 38

g!rr!a,

_Barid,_S.T,,_M.T.

Pemhimbing

_i

akarta,#Agrlstus ₂₀₁₆

Nursetiawar, S.T.n _M.T.,

fh.I)

Pembimbing

_Ii

,XLAgustus 2016 Jazaulfkhsan, _{S.T., M.T." ph.D.}

DX/.^.4

Telah disetujui dan disahkan oleh :

Penguj i

Yogyakarta, _{;{gustus₂_{0 1}₆

\,

j-={Ph$

te

*il--#

(4)

HALAMAN MOTTO

ƲJadilah seperti orang asing atau perantau di dunia iniƳ (HR.al-Bukhari)

“

Kesuksesan hanya dapat diraih dengan usaha

yang keras dan do’a,karena sesungguhnya

nasib seseorang tidak akan berubah dengan

sendirinya tanpa berusaha”

“Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan allah” (HR.Turmudzi)

(5)

HALAMAN PERSEMBAHAN Tugas Akhir ini saya persembahkan buat :

1. Bapak yang telah mendedikasikan hidupnya untuk keluarga, berkat do’a dan kerja kerasnya sehingga saya berhasil menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ibu yang selalu menyayangi dan mengasihi aku dan selalu mendo’akan

yang terbaik untuk keempat anaknya.

KALIAN ADALAH ANUGERAH TERBAIK DAN TERINDAH YANG PERNAH ALLAH SWT BERIKAN KEPADAKU

(6)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir sebagai syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dengan judul “Analisis Kualitas Air Dengan Menggunakan Metode Filtrasi Karbon Aktif” Penghargaan yang besar penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu baik moril maupun materil dari awal sampai akhir dari penyelesaikan Tugas Akhir ini. Penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada :

1. Ibu Ir. Anita Widianti, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

2. Bapak Burhan Barid, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah membimbing dan memberikan arahan selama pembuatan Tugas Akhir.

3. Bapak Nursetiawan, S.T, M.T, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing Kedua yang dengan sabar memberikan ilmu, bimbingan dan arahan kepada penulis.

4. Bapak Jazaul Ikhsan, S.T, M.T, Ph.D. Selaku dosen penguji Tugas Akhir.

5. Ayah dan Ibu saya atas segala ketulusan kasih sayang yang tak pernah putus, pengorbanan, do’a, serta dorongan semangat yang tak ternilai bagi penulis.

6. Teman-teman kelompok Tugas Akhir yang saling membantu.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Yogyakarta

(7)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN MOTTO ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xi

INTISARI ... xiii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 3

D. Manfaat Penelitian ... 3

E. Batasan Masalah... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Hidrologi... 4

B. Siklus Hidrologi ... 4

C. Penelitian Terdahulu ... 6

D. Sumber Air ... 7

E. Keaslian Penelitian ... 9

BAB III LANDASAN TEORI A. Kualitas Air ... 11

(8)

C. Filtrasi ... 20

D. Bahan Filtrasi ... 21

E. Parameter Kualitas Air Bersih ... 23

F. Perhitungan Kadar dan Efisiensi ... 24

BAB IV METODE PENELITIAN A. Tahap Penelitian ... 26

B. Lokasi Penelitian ... 28

C. Waktu Penelitian ... 29

D. Data Yang Dikumpulkan... 29

E. Tahapan Pengolahan ... 29

F. Cara Pengujian Parameter ... 30

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Kadar Fe, pH, dan Kadar Lumpur Setelah disaring ... 35

B. Ketahanan Bahan Saringan Karbon Aktif Saringan 40 cm ... 46

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 54

B. Saran ... 54

DAFTAR PUSTAKA ... 55 LAMPIRAN

(9)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

1. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/Menkes/per/IV/2010. 2. Foto Pengujian di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Universitas

(10)

5.1. Hasil Pengamatan Air Kali Winongo………34 5.2. Tabel Persyaratan Kualitas Air Berdasarkan KEPMENKES RI

No.492/MENKES/PER/IV/2010………...34 5.3. Kadar Fe Air Sampel Sebelum Penyaringan dan Sesudah

Penyaringan 1,2 dan 3 Dengan Ketebalan Media Karbon Aktif

20 cm, 40 cm dan 60 cm………36

5.4. Kandungan Tersuspensi Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 20 cm……..39 5.5. Kandungan Lumpur Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 20 cm…………40 5.6. Kandungan Tersuspensi Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 40 cm……..42 5.7. Kandungan Lumpur Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 40 cm…………42 5.8. Kandungan Tersuspensi Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 60 cm…….43 5.9. Kandungan Lumpur Pada Saringan Karbon Aktif Tebal 60 cm…………43 5.10. Kadar pH Air Sampel Sebelum Penyaringan dan Sesudah

Penyaringan………45

5.11. Kadar Fe Air Sampel Sebelum Penyaringan dan Sesudah Penyaringan

Sebanyak 6 kali………..47

5.12. Kandungan Tersuspensi Pada Uji Ketahanan Bahan Karbon Aktif

Tebal 40 cm………49

5.13. Volume Endapan Pada Penyaringan Uji Ketahanan Bahan Karbon

Aktif 40 cm………49

5.14. Kadar Lumpur Pada Penyaringan Uji Ketahanan Bahan Karbon

(11)

5.15. Kadar pH Air Sampel Sebelum Penyaringan dan Setelah Penyaringan

(12)

DAFTAR GAMBAR

No Gambar Halaman

2.1. Siklus Hidrologi………..……...5 4.1. Bagan Alir Tahapan Penelitian………..27

4.2. Peta Lokasi……….28

4.3. Alat penyaringan………34

5.1. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan Karbon Aktif 20 cm…………36 5.2. Grafik penuruna kadar Fe pada saringan Karbon Aktif 40 cm…………..37 5.3. Grafik penuruna kadar Fe pada saringan Karbon Aktif 60 cm…………..38 5.4. Grafik perbandingan penurunan kadar Fe setelah disaring dengan tebal

Saringan 20 cm, 40 cm, dan 60 cm………38 5.5. Grafik Hubungan Kadar Lumpur Tersuspensi Pada Saringan Karbon

Aktif Dengan Tebal 20 cm……….41

5.6. Grafik Hubungan Kadar Lumpur Tersuspensi Pada Saringan Karbon

Aktif Dengan Tebal 40 cm……….42

5.7. Grafik Hubungan Kadar Lumpur Tersuspensi Pada Saringan Karbon

Aktif Dengan Tebal 60 cm……….44

5.8. Grafik perbandingan penurunan kadar lumpur tersuspensi setelah

Disaring………..44

5.9. Grafik hubungan derajat keasaman (pH) dengan sampel air sebelum disaring dengan ketebalan media karbon aktif 20 cm,

40 cm, dan 60 cm………..46

5.10. Grafik Hubungan Kadar Fe tersuspensi untuk uji ketahanan bahan

(13)

xii

5.11. Grafik Hubungan Kadar Lumpur Tersuspensi Untuk Uji Saringan

Ketahanan Bahan Karbon Aktif 40 cm………..51 5.12. Grafik derajat keasaman (pH) Untuk Uji Saringan Ketahanan saringan

(14)

INTISARI

Permasalahan yang terjadi pada Kali Winongo yaitu banyaknya terdapat sampah disepajang aliran Kali Winongo, dikarenakan Kali Winongo merupakan tempat pembuangan limbah rumah tangga. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah air Kali Winongo masih layak digunakan atau tidak.

Kegiatan penelitian ini dimulai dengan studi pustaka/Study literature mencari data dan informasi yang berkaitan dengan penelitian, dilanjutkan dengan menentukan lokasi penelitian, kemudian mengambil air sampel yang akan disaring sebagai bahan penelitian. Selanjutnya persiapan alat pengujian pengolahan air sederhana dan bahan media filtrasi yang dipergunakan yaitu karbon aktif. Setelah persiapan alat pengujian pengolahan air sederhana selesai, persiapan untuk memulai pengambilan sampel air di lokasi yaitu di Kali Winongo, Jl. RE Martadinata Kota 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 karbon aktif 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 0,2 mg/l, kadar lumpur tersuspensi bisa diturunkan dari 1.070 mg/l hingga 5 mg/l, dan kadar pH tetap 7. Sedangkan pada ketahanan saringan 40 cm, kemampuan saringan akan mengalami penurunan setelah penyaringan ketiga, dan kualitas air yang dihasilkan semakin menurun. Hal ini dikarenakan karbon aktif cangkang kelapa suatu (absorbent) yang baik dalam proses absorb untuk mengurangi kadar benda-benda organik terlarut yang ada.

(15)

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

ANALISm AIR DENGAN _{MENGGUNAKAN METODE}

FILTRASI (studi Kasus r Air Kari

*,ffiff3,Tffitdinarao

_{Kota yogyakarra)}

Disusun oleh :

Tahrirul _Fatoni

2A1201 101 38

g!rr!a,

_Barid,_S.T,,_M.T.

Pemhimbing

_i

akarta,#Agrlstus ₂₀₁₆

Nursetiawar, S.T.n _M.T.,

fh.I)

Pembimbing

_Ii

,XLAgustus 2016 Jazaulfkhsan, _{S.T., M.T." ph.D.}

DX/.^.4

Telah disetujui dan disahkan oleh :

Penguj i

Yogyakarta, _{;{gustus₂_{0 1}₆

\,

j-={Ph$

te

*il--#

(16)

INTISARI

(17)

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan yang sangat vital, khususnya bagi manusia. Untuk kebutuhan sehari-hari, dikosumsi, memasak, mandi, mencuci dan kebutuhan pokok lainnya. Sehingga untuk memenuhi kebutuhan air tersebut, maka ketersedian air tersebut mutlak adanya. Namun semakin berkembangnya industri dan kurangnya kesadaran masyarakat terhadap linkungan menyebabkan menurunya kualitas air. Dengan menurunnya kualitas air maka air tersebut tidak dapat digunakan oleh masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari, namun dilain pihak kebutuhan akan air mutlak harus dipenuhi.

Kehidupan di alam ini berkepentingan kepada air. Oleh karena itu, perlindungan terhadap kualitas air sangat penting dan berpengaruh besar terhadap tingkat kesehatan mahluk hidup dan peningkatan lingkungan hidup yang sehat. Untuk menjaga atau mencapai kualitas tersebut, yaitu kualitas air yang dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan sesuai dengan mutu air yang diinginkan, maka perlu upaya pelestarian untuk memelihara fungsi air sehingga kualitasnya tetap memenuhi baku mutu yang ditetapkan. Namun sering dijumpai bahwa banyak penduduk yang terpaksa memanfaatkan air yang kurang baik kualitasnya. Tentu saja hal ini dapat menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan masyarakat baik pada jangka pendek maupun pada jangka panjang.

Air yang memenuhi syarat kualitas kesehatan dapat mengurangi atau memutuskan rantai penularan penyakit melalui air. Namun air yang tampak jernih, tidak berasa dan berbau belum tentu dapat diartikan sebagai air bersih. Air dapat dikatakan bersih apabila air tersebut langsung dapat dikonsumsi. Air yang dapat dikonsumsi dan aman bagi kesehatan manusia adalah air yang memiliki syarat secara fisik, kimia maupun biologi. Secara kualitatif penggunaan air harus memenuhi standart kualitas air minum yang dituangkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010.

(18)

Salah satu parameter pencemaran air adalah kadar zat besi. Air yang diminum sering terasa mengandung logam, hal ini disebabkan karena air tersebut mengandung zat besi serta senyawa logam lainnya. Kadar besi yang teroksidasi dalam air akan berwarna kecoklatan dan tidak terlarut dalam air. Kandungan kadar zat besi ini berasal dari larutan batu-batuan yang mengandung senyawa Fe.

Untuk memperbaiki kualitas air, maka dilakukan penelitian dengan menggunakan filtrasi. Dalam penelitian ini media filtrasi yang digunakan adalah karbon aktif cangkang kelapa. Media tersebut berfungsi untuk menyaring dan mengikat partikel-partikel yang menjadi pengotor di dalam air, dan dalam penelitian ini diharapkan bisa menjadi solusi dari permasalahan kualitas air yang selama ini menjadi permasalahan besar.

Berdasarkan uraian diatas, maka penulis ingin mengetahui kualitas air pada air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata Kota Yogyakarta. Dengan mengangkat judul “Analisis Kualitas Air Bersih Dengan Menggunakan Metode Filtrasi Karbon Aktif ”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah sebelumnya maka rumusan masalah

dalam penelitian ini adalah “Bagaimana kemampuan alat uji pengolahan air sederhana dengan bahan filtrasi karbon aktif dapat menurunkan kadar pencemaran

sampai ambang batas baku mutu air bersih?”

Rumusan masalah penelitian di atas dapat diuraikan melalui pertanyaan sebagai berikut :

a. Bagaimana nilai kadar Fe dan efesiensi penurunan kadar Fe, kadar lumpur tersuspensi, dan pH setelah dilakukan penyaringan dengan media filter karbon aktif?

b. Bagaimana kodisi saringan karbon aktif setelah digunakan proses penyaringan berulang sebanyak 6 kali?

(19)

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian yang diharapkan oleh penulis dari penelitian Tugas Akhir ini setelah air mengalami proses filtrasi, adalah :

a. Untuk mengetahui nilai kadar Fe dan efesiensi penurunan kadar Fe, kadar lumpur tersuspensi, dan pH setelah dilakukan penyaringan dengan media filter karbon aktif.

b. Untuk mengetahui kodisi saringan karbon aktif setelah digunakan proses penyaringan berulang sebanyak 6 kali.

D. Manfaat Penelitian

Dalam penelitian Tugas Akhir ini penulis berharap dapat memberi manfaat kepada masyarakat, yaitu :

a. Dapat mengetahui kualitas air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata, Kota Yogyakarta dan mengetahui kadar besi (Fe), kadar lumpur tersuspensi dan derajat keasaman (pH) setelah dilakukan penyaringan dengan karbon aktif. b. Dapat mengetahui kondisi saringan karbon aktif setelah digunakan proses

penyaringan sebanyak 6 kali.

E. Batasan Masalah

Mempertimbangkan luasnya permasalahan yang tercakup dalam penelitian maka penelitian ini menggunakan batasan-batasan sebagai berikut :

a. Air baku atau air sampel berasal dari Kali Winongo, Jl. RE Martadinata Kota Yogyakarta. Parameter yang diteliti meliputi kadar lumpur, kadar besi (Fe) dan derajat keasaman (pH) setelah mengalami proses filtrasi.

b. Menggunakan media filtrasi bahan karbon aktif dari cangkang kelapa.

c. Variasi ketebalan media filtrasi yaitu 20 cm, 40 cm dan 60 cm, serta ukuran ketebalan 40 cm juga untuk uji ketahanan bahan.

d. Diameter pipa alat yang digunakan untuk proses filtrasi yaitu berukuran 6 inchi.

(20)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian 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 dan kemudian keluar sebagai mata air

(21)

Gambar 2.1. 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 menjadi hujan es atau salju, lalu terbentuk glaster masuk kesungan dan menuju ke laut.

(22)

C. Penelitian Terdahulu

Penelitian yang membahas mengenai kualitas air dengan menggunakan metode filtrasi atau dengan mencari parameter kadar lumpur, kadar Fe, dan kadar pH dengan bahan filtrasi karbon aktif cangkang kelapa, penulis menemukan judul 1. Saifullah (2012)

Dalam jurnal 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 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.

2. Muhammad Arga Zulfiqar (2014)

Dalam jurnal 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)”

(23)

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 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.

3. Leo Ganesha (2015)

Dalam jurnal yang berjudul “Analisis Kualitas Air Menggunakan

Model Fisik Pengolahan Air Dengan Kombinasi Karbon Aktif 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

(24)

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%, 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%.

D. 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 Winarno (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.

(25)

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 kurangmengandung alarutan garam dan zat mineral sehingga terasa hambar dan kurang segar. 2. Air permukaan (surface water)

Air ini tidak baik untuk dikonsumsi secara langsung karena biasanya sudang mengalami pencemaran dan banyak mengandung bakteri patogen dari kotoran manusia dan hewan, oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu sebelum diamnfaatkan. Adapun air permukaan biasa dapat berupa sungai, danau, maupun waduk.

3. 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.

E. Keaslian Penelitian.

Penelitian yang berkaitan dengan pengolahan air yang membandingkan dengan standart kualitas air yang dituangkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 telah banyak dilakukan oleh peneliti lain seperti yang dibahas dalam penelitian sebelumnya. Dalam penelitian ini yaitu filtrasi dengan menggunakan bahan karbon aktif dari batok kelapa. Namun yang membedakan penelitian ini dengan penelitian yang lain adalah alat pengolahan air

(26)

dengan menggunakan alat uji Pengolahan Air sederhana yaitu dengan menggunakan filtrasi pipa dengan ukuran diameter 6 inchi dan bahan filtrasi yaitu karbon aktif dengan ukuran yang berbeda yaitu 20 cm, 40 cm, dan 60 cm, serta ukuran karbon aktif 40 cm untuk uji ketahanan bahan dan untuk pengambilan sampel air diambil di Kali Winongo Jl. Martadinata, Kota Yogakarta. Untuk uji bahan filtrasi dengan ketebalan karbon aktif 20 cm, 40 cm dan 60 cm menggunakan air yang sama dilakukan penyaringan sebanyak tiga kali, dan untuk uji ketahanan bahan menggunakan ketebalan media filtrasi karbon aktif 40 cm untuk uji ini dilakukan uji saringan sebanyak enam kali dengan setiap saringan menggunakan air yang baru.

(27)

BAB III LANDASAN TEORI

A. Kualitas Air 1. Pengertian

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

Menurut Acehpedia (2010), kualitas air dapat diketahui dengan melakukan pengujian tertentu terhadap air tersebut. Pengujian yang dilakukan adalah uji kimia, fisik, biologi, atau uji kenampakan (bau dan warna). Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk menjamin agar kondisi air tetap dalam kondisi alamiahnya.

2. Standart Kualitas Air

Standart Kualitas Air adalah Karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan tertentu dari sumber – sumber air. Dengan adanya standard kualitas air, orang dapat mengukur kualitas dari berbagai macam air. Setiap jenis air dapat diukur konsentrasi kandungan unsur yang tercantum didalam standard kualitas, dengan demikian dapat diketahui syarat kualitasnya, dengan kata lain standard kualitas dapat digunakan sebagai tolak ukur. Standar kualitas air bersih dapat diartikan sebagai ketentuan-ketentuan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan standar kualitas air minum No.492/MENKES/PER/1V/2010 yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkan persyaratan– persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut tidak menimbulkan gangguan kesehatan, penyakit, gangguan teknis, serta gangguan dalam segi estetika.

Peraturan ini dibuat dengan maksud bahwa air minum yang memenuhi syarat kesehatan mempunyai peranan penting dalam rangka pemeliharaan,

(28)

perlindungan serta mempertinggi derajat kesehatan masyarakat. Dengan peraturan ini telah diperoleh landasan hukum dan landasan teknis dalam hal pengawasan kualitas air bersih. Demikian pula halnya dengan air yang digunakan sebagai kebutuhan air bersih sehari-hari, sebaiknya air tersebut tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih, dan mempunyai suhu yang sesuai dengan standar yang ditetapkan sehingga menimbulkan rasa nyaman.

3. Faktor-Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Kualitas Air

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas air dibagi menjadi 3 yaitu antara lain faktor fisika, faktor kimia, dan faktor biologi. Dibawah ini akan di jelaskan faktor-faktornya yaitu :

a. Faktor Fisik

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 tahun 2010 tentang persyaratan kualitas air minum menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air yang mempunyai kualitas yang baik sebagai sumber air minum maupun air baku (air bersih), antara lain harus memenuhi persyaratan secara fisik, tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak berwarna. Adapun sifat-sifat air secara fisik dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya sebagai berikut:

1. Suhu

Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air tersebut dan dapat pula mempengaruhi reaksi kimia dalam pengolahannya terutama apabila temperatur sangat tinggi. Temperatur yang diinginkan adalah ±3ºC suhu udara disekitarnya yang dapat memberikan rasa segar, tetapi iklim setempat atau jenis dari sumber-sumber air akan mempengaruhi temperatur air. Disamping itu, temperatur pada air mempengaruhi secara langsung toksisitas.

(29)

2. Bau dan Rasa

Bau dan rasa biasanya terjadi secara bersamaan dan biasanya disebabkan oleh adanya bahan-bahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu organism mikroskopik, serta persenyawaan-persenyawaan kimia seperti phenol. Bahan–bahan yang menyebabkan bau dan rasa ini berasal dari berbagai sumber. Intensitas bau dan rasa dapat meningkat bila terdapat klorinasi. Karena pengukuran bau dan rasa ini tergantung pada reaksi individu maka hasil yang dilaporkan tidak mutlak. Untuk standard air minum dan air bersih diharapkan air tidak berbau dan tidak berasa.

3. Kekeruhan

Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan ini meliputi tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik yang tersebar dari partikel-partikel kecil yang tersuspensi. Kekeruhan pada air merupakan satu hal yang harus dipertimbangkan dalam penyediaan air bagi umum, mengingat bahwa kekeruhan tersebut akan mengurangi segi estetika, menyulitkan dalam usaha penyaringan, dan akan mengurangi efektivitas usaha desinfeksi.

4. Warna

Warna di dalam air terbagi dua, yakni warna semu (apparent color) adalah warna yang disebabkan oleh partikel-partikel penyebab kekeruhan (tanah, pasir, dll), partikel halus besi, mangan, partikel-partikel mikroorganisme, warna industri, dan lain-lain. Yang kedua adalah warna sejati (true color) adalah warna yang berasal dari penguraian zat organik alami, yakni humus, lignin, tanin dan asam organik lainnya.

Penghilangan warna secara teknik dapat dilakukan dengan berbagai cara. Diantaranya: koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, oksidasi, reduksi, bioremoval, terapan elektro, dsb. Tingkat zat warna

(30)

air dapat diketahui melalui pemeriksaan laboratorium dengan metode fotometrik.

5. Zat Padat Terlarut (TDS) dan Residu Tersuspensi (TSS)

Muatan padatan terlarut adalah seluruh kandungan partikel baik berupa bahan organik maupun anorganik yang telarut dalam air. Bahan-bahan tersuspensi dan terlarut pada perairan alami tidak bersifat toksik, akan tetapi jika berlebihan dapat meningkatkan kekeruhan selanjutnya akan menghambat penetrasi cahaya matahari ke kolom air dan akhirnya akan berpengaruh terhadap proses fotosíntesis di perairan. Perbedaan pokok antara kedua kelompok zat ini ditentukan melalui ukuran/diameter partikel-partikelnya.

b. Faktor Kimia

Air bersih yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain Besi (Fe), Flourida (F), Mangan ( Mn ), Derajat keasaman (pH), Nitrit (NO2), Nitrat (NO3) dan zat-zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan untuk standar baku mutu air minum dan air bersih.

1. Besi (Fe) dan Mangan (Mn)

Air sungai pada umumnya mengandung besi (iron, Fe) dan mangan (Mn). Kandungan besi dan mangan dalam air berasal dari tanah yang memang mengandung banyak kandungan mineral dan logam yang larut dalam air tanah. Besi larut dalam air dalam bentuk fero-oksida. Kedua jenis logam ini, pada konsentrasi tinggi menyebabkan bercak noda kuning kecoklatan untuk besi atau kehitaman untuk mangan, yang mengganggu secara estetika. Kandungan kedua logam ini meninggalkan endapan coklat dan hitam pada bak mandi, atau alat-alat rumah tangga.

(31)

2. Klorida (Cl)

Kadar klorida umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya kadar mineral. Kadar klorida yang tinggi, yang diikuti oleh kadar kalsium dan magnesium yang juga tinggi, dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Hal ini mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan logam. Kadar klorida > 250 mg/l dapat memberikan rasa asin pada air karena nilai tersebut merupakan batas klorida untuk suplai air, yaitu sebesar 250 mg/l (Effendi, 2003).

3. Kesadahan (CaCO3)

Kandungan ion Mg dan Ca dalam air akan menyebabkan air bersifat sadah. Kesadahan air yang tinggi dapat merugikan karena dapat merusak peralatan yang II-20_{terbuat dari besi melalui proses} pengkaratan (korosi), juga dapat menimbulkan endapan atau kerak pada peralatan. Kesadahan yang tinggi di sebabkan sebagian besar oleh

Calcium, Magnesium, Strontium, dan Ferrum. Masalah yang timbul adalah sulitnya sabun membusa, sehingga masyarakat tidak suka memanfaatkan penyediaan air bersih tersebut.

4. Nitrat (NO3N) dan Nitrit (NO2N)

Nitrit merupakan turunan dari amonia. Dari amonia ini, oleh bantuan bakteri Nitrosomonas sp, diubah menjadi nitrit. Nitrit biasanya tidak bertahan lama dan biasanya merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amonia dan nitrat. Keadaan nitrit menggambarkan berlangsungnya proses biologis perombakan bahan organik dengan kadar oksigen terlarut sangat rendah. Kadar nitrit pada perairan relatif kecil karena segera dioksidasi menjadi nitrat

5. Derajat Keasaman (pH)

pH menyatakan intensitas keasaman atau alkalinitas dari suatu cairan encer, dan mewakili konsentrasi hidrogen ionnya. Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. pH

(32)

standar untuk air bersih sebesar 6,5 – 8,5. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, jika dibantu dengan pH yang tidak netral, dapat melarutkan berbagai elemen kimia yang dilaluinya.

6. Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD)

Pengukuran BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau Rata-rata industri, dan untuk mendesain sistem-sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Semakin banyak Kandungan BOD maka, jumlah bakteri semakin besar. Tingginya kadar BOD dalam air menunjukkan kandungan zat lain juga kadarnya besar secara otomatis air tersebut di kategorikan tercemar.

7. Kebutuhan Oksigen Kimia (COD)

COD merupakan jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada didalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimiawi.

8. Oksigen Terlarut (DO)

DO (Dissolved oxygen) DO adalah kadar oksigen terlarut dalam air. Penurunan DO dapat diakibatkan oleh pencemaran air yang mengandung bahan organik sehingga menyebabkan organisme air terganggu. Semakin kecil nilai DO dalam air, tingkat pencemarannya semakin tinggi. DO penting dan berkaitan dengan sistem saluran pembuangan maupun pengolahan limbah.

9. Fluorida (F)

Sumber fluorida di alam adalah fluorspar (CaF2), cryolite (Na3AlF6), dan fluorapatite. Keberadaan fluorida juga dapat berasal dari pembakaran batu bara. Fluorida banyak digunakan dalam industri besi baja, gelas, pelapisan logam, II-22 _{aluminium, dan pestisida.} Sejumlah kecil fluorida menguntungkan bagi pencegahan kerusakan gigi, akan tetapi konsentrasi yang melebihi kisaran 1,5 mg/liter dapat mengakibatkan pewarnaan pada enamel gigi, yang dikenal dengan

(33)

istilah mottling. Kadar yang berlebihan juga dapat berimplikasi terhadap kerusakan pada tulang.

10.Seng (Zn)

Kelebihan seng ( Zn ) hingga dua sampai tiga kali AKG menurunkan absorbs tembaga. Kelebihan sampai sepuluh kali AKG mempengaruhi metabolism kolesterol, mengubah nilai lipoprotein, dan tampaknya dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Dosis konsumsi seng ( Zn ) sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare, demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi. Suplemen seng ( Zn ) bisa menyebabkan keracunan, begitupun makanan yang asam dan disimpan dalam kaleng yang dilapisi seng (Zn) ( Almatsier, 2001 ).

11.Sulfat (SO4)

Sulfat merupakan senyawa yang stabil secara kimia karena merupakan bentuk oksida paling tinggi dari unsur belerang. Sulfat dapat dihasilkan dari oksidasenyawa sulfida oleh bakteri. Sulfida tersebut adalah antara lain sulfida metalik dan senyawa organosulfur. Sebalikya oleh bakteri golongan heterotrofik anaerob, sulfat dapat direduksi menjadi asam sulfida.Secara kimia sulfat merupakan bentuk anorganik daripada sulfida didalam lingkungan aerob.

Sulfat didalam lingkungan (air) dapat berada secara ilmiah dan atau dari aktivitas manusia, misalnya dari limbah industry dan limbah laboratorium. Selain itu dapat juga berasal dari oksidasi senyawa organik yang mengandung sulfat adalah antara lain industri kertas,tekstil dan industri logam.

12.Zat Organik (KMnO4)

Kandungan bahan organik dalam air secara berlebihan dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan.

(34)

c. Faktor Bakteorologis

Dalam parameter bakteriologi digunakan bakteri indikator polusi atau bakteri indikator sanitasi. Bakteri indikator sanitasi adalah bakteri yang dapat digunakan sebagai petunjuk adanya polusi feses dari manusia maupun dari hewan, karena organisme tersebut merupakan organisme yang terdapat di dalam saluran pencernaan manusia maupun hewan. Air yang tercemar oleh kotoran manusia maupun hewan tidak dapat digunakan untuk keperluan minum, mencuci makanan atau memasak karena dianggap mengandung mikroorganisme patogen yang berbahaya bagi kesehatan, terutama patogen penyebab infeksi saluran pencernaan.

B. Pengolahan Air 1. Pengolahan Secara Fisika

Pengolahan secara fisika yaitu tahap penyaringan dengan cara yang efisien dan mudah untuk mennyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar biasanya dengan menggunakan sand filter dengan ukuran silica yang disesuaikan dengan bahan-bahan tersuspensi yang akan disaring. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan, pada proses ini bisa dilakukan tanpa bahan kimia bila ukurannya sudah besar dan mudah mengendap tapi dalam kondisi tertentu dimana bahan-bahan tersuspensi sulit diendapkan maka akan digunakan bahan kimia sebagai bahan pembantu dalam proses ini akan terjadi pembentukan flok-flok dalam ukuran tertentu yang lebih besar sehingga mudah diendapkan pada proses yang menggunakan bahan kimia ini masih diperlukan pengkondisian pH untuk mendapatkan hasil yang optimal.

(35)

2. Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organic beracun dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang belawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan.

3. Pengolahan Secara Biologis

Pengolahan air buangan secara biologis adalah salah satu cara pengolahan yang diarahkan untuk menurunkan atau menyisihkan substrat tertentu yang terkandung dalam air buangan dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme untuk melakukan perombakan substrat tersebut. Proses pengolahan air buangan secara biologis dapat berlangsung dalam tiga lingkungan utama yaitu :

a. Lingkungan aerob, yaitu lingkungan dimana oksigen terlarut (DO) didalam air cukup banyak, sehingga oksigen bukan merupakan faktor pembatas.

b. Lingkungan anoksis, yaitu lingkungan dimana oksigen terlarut (DO) didalam air ada dalam konsentrasi yang rendah.

c. Lingkungan anaerob, merupakan kebalikan dari lingkungan aerob, yaitu tidak terdapat oksigen terlarut, sehingga oksigen menjadi faktor pembatas berlangsungnya proses metabolism aerob.

Faktor-faktor yang mempengaruhi mekanisme biologi secara anaerob diantaranya yaitu, temperature, pH (keasaman), waktu ttinggal, komposisi kimia ir limbah, kompetisi metanogen dan bakteri pemakan sulfat serta zat toksik.

(36)

C. Filtrasi

Filtrasi adalah suatu proses dimana campuran heterogen antara fluida dan partikel padatan dipisahkan dengan bantuan media filter, yang membuat fluida dapat mengalir melewatinya namun partikel padatan tertahan oleh media filter tersebut. Didalam proses filtrasi yang terpenting adalah :

a. Penahanan Partikel Secara Mekanis

Merupakan proses pemisahan partikel-partikel dalam air yang dilakukan oleh media penyaring karena ukuran partikelnya lebih besar dibandingkan dengan diameter porous dari media penyaring.

b. Media Pengendapan

Partikel yang berukuran halus akan dipisahkan dengan cara pengendapan dan akan melekat pada permukaan penyaring.

c. Adsorpsi

Adsorpsi merupakan proses pengumpulan substansi terlarut (soluble)

yang ada dalam larutan oleh permukaan zat atau benda penyerap dan terjadi suatu ikatan kimia fisik antara substansi dengan penyerapnya.

Proses filtrasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1) Besar Kecilnya Flok

Flok yang terlalu besar akan menyumbat filter, sedangkan flok yang terlalu kecil akan lolos dari filter.

2) Ketebalan Filter

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

3) Kecepatan Filtrasi

Kecepatan filtrasi akan mempengaruhi lama operasi filter, agar lama operasi saringan dapat diperpanjang diperlukan tekanan pada permukaan lapisan media filter dapat menambah ketinggian air diatas lapisan media filter.

(37)

Efisiensi penyaringan juga dipengaruhi oleh temperatur, karena akan mempengaruhi aktivitas bakteri serta metabolism mikroorganisme lainnya. 5) Waktu Kontak

Waktu kontak merupakan hal yang penting dalam penyaringan. Makin tebal media saring, maka waktu kontak antara larutan kontaminan dengan media saring makin panjang.

D. Bahan Filtrasi

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan bahan yang dipilih dalam menurunkan kadar pencemaran air dengan menggunakan alat pengolahan air sederhana yaitu karbon aktif.

Ada beberapa macam arang yang biasa dikenal yaitu arang kayu yang merupakan residu yang terjadi dari pembakaran kayu. Arang tempurung kelapa yang merupakan hasil pembakaran tempurung kelapa. Arang yang baik adalah arang yang mempunyai kadar karbon yang tinggi dan kadar abu yang rendah. Arang yang berasal dari tempurung kelapa lebih baik dari arang kayu karena sel-sel tempurung kelapa merupakan jaringan sklerenkhim yang mengalami penebalan dari zat kayu (lignin) yang membentuk sel batu berdinding keras.

Karbon aktif merupakan karbon amorf dari pelat-pelat datar disusun oleh atom-atom C yang terikat secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal datar dengan satu atom C pada setiap sudutnya yang luas permukaan berkisar antara 300 m2/g hingga 3500 m2/g dan ini berhubungan dengan struktur pori internal sehingga mempunyai sifat sebagai adsorben.(Meilita Taryana,2002)

Arang tempurung kelapa adalah suatu adsorbent yang baik dalam proses adsorbs untuk mengurangi kadar benda-benda organic terlarut yang ada. Disamping inti dari pengontakan karbon dengan air maka benda-benda partikel juga bisa ikut dihilangkan. (Sugiharto, 1987). Arang tempurung kelapa yang baik berwarna hitam legam dan bila arang tersebut dipatahkan dipinggir bekas patahan permukaanya mengkilap hitam.

Proses aktivasi merupakan suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau

(38)

mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Pada umumnya karbon aktif dapat di aktivasi dengan 2 cara, yaitu dengan cara aktivasi kimia dengan hidroksida logamalkali, garam-garam karbonat, klorida, sulfat, fosfat dari logam alkali tanah dan khususnya ZnCl2, CaCl2, asam-asam anorganik seperti H2SO4 dan H3PO4 dan aktivasi fisika yang merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas pada suhu 800°C hingga 900°C. (S.C. KIM, I.K.1996). Faktor faktor yang berpengaruh terhadap proses aktivasi adalah waktu aktivasi, suhu aktivasi, ukuran partikel, rasio activator dan jenis aktivator yang dalam hal ini akan mempengaruhi daya serap arang aktif.

Adapun pembuatan arang aktif melalui dua cara yaitu : 1. Proses Kimia

Bahan baku dicampur dengan bahan-bahan kimia tertentu, kemudian dibuat pada. Selanjutnya pada tersebut dibentuk menjadi batangan dan dikeringkan serta dipotongpotong. Aktifasi dilakukan pada temperature 100°C. Arang aktif yang dihasilkan, dicuci dengan air selanjutnya dikeringkan pada temperatur 300°C. Dengan proses kimia, bahan baku dapat dikarbonisasi terlebih dahulu, kemudian dicampur dengan bahan-bahan kimia.

Pada aktifasi kimia ini arang hasil karbonisasi direndam dalam larutan aktifasi sebelum dipanaskan. Pada proses aktifasi kimia, arang direndam dalam larutan pengaktifasi selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600-900oC selama 1-2 jam.

2. Proses Fisika

Bahan baku terlebih dahulu dibuat arang. Selanjutnya arang tersebut digiling, diayak untuk selanjutnya diaktifasi dengan cara pemanasan pada temperatur 1000°C yang disertai pengaliran uap. Pada aktifasi fisika ini yaitu proses menggunakan gas aktifasi misalnya uap air atau CO2 yang dialirkan pada arang hasil karbonisasi, menurut Ami Cobb ,2012, proses ini biasanya berlangsung pada temperatur 800 – 1100oC.

(39)

Penggunaan arang aktif dibeberapa industri :

a. Industri obat dan makanan digunakan sebagai menyaring, penghilangan bau dan rasa.

b. Kimia perminyakan digunakan sebagai penyulingan bahan mentah. c. Pembersih air, penghilangan warna, bau, penghilangan resin.

d. Pada budi daya udang sebagai permurnian, penghilangan ammonia, netrite phenol dan logam berat.

e. Industri gula sebagai penghilangan zat-zat warna, menyerap proses penyaringan menjadi lebih sempurna.

f. Pemurnian gas, menghilangkan sulfur, gas beracun, bau busuk asap.

E. Parameter Kualitas Air Bersih

Parameter kualitas air bersih yang akan digunakan dalam penelitian ini ada 3 yaitu Kandungan kadar lumpur, kadar besi (Fe) dan derajat keasaman (pH). 1. Kandungan Kadar Lumpur dan Suspensi

Lumpur adalah campuran cair atau semi cair antara air dan tanah. Penetapan kadar lumpur penting dalam mengevaluasi tingkat kekuatan pencemaran suatu limbah domestik atau industri. Penetapan ini umumnya menggunakan kerucut imhoff dan dilakukan dalam ruangan, dimana sinar matahari tidak mengganggu pengendapan lumpur.

Maksud dan tujuan pengujian ini dilakukan untuk menentukan konsentrasi lumpur dalam volume sampel tertentu.

2. Besi (Fe)

Besi merupakan komponen utama dalam perut bumi, sangat mudah larut dalam air dan umumnya terdapat dalam air tanah. Oleh karena itu sering dijumpai kualitas air yang mengandung logam besi yang tinggi. Hal ini dimungkinkan karena keadaan geologi Indonesia yang banyak terdapat gunung berapi, sehingga dijumpai tanah jenis lactosol yang dapat menyebabkan air tanah yang mengandung besi (Fe) dan mangan (Mn) yang cukup tinggi.

(40)

a. Menimbulkan warna kuning dalam air.

b. Menimbulkan noda-noda pada pakaian yang berwarna terang dan alat-alat sanitasi.

c. Pada konsentrasi tinggi menimbulkan rasa dan bau logam. d. Menyokong pertumbuhan bakteri besi.

e. Pada konsentrasi tinggi dapat beracun bagi manusia. (Sugiharto, 1985). 3. Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) ditetapkan berdasarkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hydrogen dalam air, derajat keasaman mempunyai nilai antara 1-14 kondisi air normal berkisar antara 6,5-8,5. Pada pH yang kurang dari 6,5 akan menyebabkan air bersifat asam sedangkan pH yang lebih dari 8,5 akan menyebabkan air bersifat basa. Air yang mempunyai pH tinggi atau rendah menjadikan air steril dan menyebabkan terbunuhnya mikroorganisme air yang diperlukan, demikian juga makhluk lain seperti ikan tidak dapat hidup. Air yang mempunyai nilai pH rendah menyebabkan air bersifat korosif terhadap bahan konstruksi besi. (Gintings, 1995).

Apabila pH lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 9,2 mengakibatkan : a. Korosifitas pada pipa-pipa air yang dibuat dari logam.

b. Beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang dapat mengganggu kesehatan manusia.

c. Mempengaruhi pertumbuhan mikroba didalam air, karena sebagian besar mikroba akan tumbuh dengan baik pada pH 6,0-8,0.

F. Perhitungan Kadar dan Efisiensi

Dalam parameter kualitas air tersebut terdapat perhitungan kadar dan efisiensinya, disini akan dijelaskan bagaimana cara perhitungannya.

1. Perhitungan Kadar Lumpur dan Suspensi a. Total Bahan Tersuspensi

Total Suspensi =

(41)

Dengan : A = Berat Kertas Filter (mg) B = Berat Kertas filter oven (mg) b. Kandungan Lumpur

% Kandungan Lumpur =

x 100%

2. Besi (Fe) a. Kadar Fe

Fe = x

x 0,1 (mg/l)

Dengan : V = Volume air n = jumlah tetes

0,1 = mg/l standart larutan Fe standart. b. Efisiensi Penurunan Fe

Ep =

x 100%

Dengan : = Nilai dari parameter sebelum proses aerasi filtrasi. = Nilai dari parameter setelah proses aerasi filtrasi. 3. pH

Cara menguji pH yaitu dengan cara memasukan kertas lakmus kedalam air sampel dan selanjutnya membandingkan kertas lakmus yang sudah dicelupkan ke air sampel dengan indicator pHnya, dan mencatat hasil pH.

(42)

Kegiatan penelitian ini bertujuan untuk mengolahan kualitas air dimulai dengan studi pustaka/Study literature mencari data dan informasi yang berkaitan dengan penelitian, dilanjutkan dengan menentukan lokasi penelitian, kemudian mengambil air sampel yang akan disaring sebagai bahan penelitian. Selanjutnya persiapan alat pengujian pengolahan air sederhana dan bahan media filtrasi yang dipergunakan yaitu karbon aktif. Setelah persiapan alat pengujian pengolahan air sederhana selesai, persiapan untuk memulai pengambilan sampel air dilokasi yaitu di kali Winongo, Jl. RE Martadinata kota Yogyakarta, setelah air sampel diperoleh dilakukan pengolahan dengan menggunakan alat uji pengolahan air sederhana, hasil proses akhir pengolahan dianalisa di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, diteruskan dengan pembahasan dan kesimpulan hasil yang didapatkan. Urutan tahapan penelitian seperti yang tergambar pada Flow Chart dibawah ini.

(43)

Gambar 4.1 Bagan Alir Tahapan Penelitian. Selesai

Studi pustaka/studi literatur

Persiapan:

1. Survey lapangan 2. Pengajuan judul

3. Persiapan alat dan bahan

Pembuatan alat uji 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 Keketuhan 3. Grafik

Memenuhi syarat Mentri kesehatan RI

Kesimpulan dan saran Mulai

(44)

B. Lokasi Penelitian

Gambar 4.2. Peta Lokasi Penelitian.

Lokasi penelitian tugas akhir ini dilakukan langsung di lapangan yaitu di kali Winongo, Jl. RE Martadinata kota Yogyakarta, untuk mendapatkan air sampel yang akan di uji, diambil air sampel air sungai karena air sungai mengandung kadar besi (Fe) yang sangat tinggi. Dan untuk lokasi uji sampel dilakukan di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

C. Waktu Penelitian

Penelitian tugas akhir dilakukan pada bulan Maret sampai April 2016 minggu kedua bulan maret pembuatan alat uji Pengolahan Air, kemudian pada minggu kedua bulan april menyiapkan bahan-bahan yang akan digunakan untuk penyaringan, dan minggu ketiga bulan April melakukan pengujian alat Pengolahan Air dan pemeriksaan hasil pengujian di Laboratorium Rekayasa

(45)

D. Data Yang Dikumpulkan Data yang dikumpulkan terdiri dari :

1. Data Primer

Data primer yaitu data yang didapat langsung dari pengujian alat pengolahan air sederhana yang berupa parameter kadar lumpur, kadar besi (Fe), dan kadar derajat keasaman (pH).

2. Data Sekunder

Data sekunder yaitu data yang didapat dari pustaka, referensi buku-buku dan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No.492/MENKES/PER/1V/2010 tentang persyaratan standar kualitas air minum.

E. Tahapan Pengolahan Tahapan penelitian yang dilakukan yaitu :

1. Disiapkan alat uji pengolahan air sederhana yang telah didesain sebelumnya. 2. Dimasukkan karbon aktif cangkang kelapa kedalam pipa dengan tinggi bahan

karbon aktif 20 cm terlebih dahulu, atau setelah 20 cm selesai dilanjutkan dengan karbon aktif dengan tinggi 40 cm, serta 60 cm. dan tidak lupa untuk uji ketahanan dilakukan enam kali saringan dengan menggunakan air sampel yang baru, untuk uji ketahanan ini karbon aktif digunakan dengan setinggi 40 cm.

3. Selanjutnya air sampel dimasukan ember sebagai input dinyalakan kran yang ada pada ember otomatis air akan mengalir ke bawah ke pipa dan tersaring oleh karbon aktif.

4. Siapkan tempat untuk mengambil air sampel (output), dan kemudian diuji dengan larutan kimia.

(46)

F. Cara Pengujian Parameter

Analisis air sungai ini meliputi parameter kadar lumpur, kadar Fe, dan kadar derajat keasaman (pH). Alat dan bahan yang dibutuhkan serta proses analisis air sungai untuk parameter tersebut meliputi :

1. Pengujian Kadar Lumpur dan Suspensi a. Alat dan Bahan

1) Alat

a) Gelas piala kerucut imhoff

b) Statif (dudukan gelas) c) Pengaduk

d) Gelas ukur 1000 ml

e) Stopwatch

f) Timbangan g) Oven

h) Kertas Saring

b. Bahan

a) Air sampel sebelum di saring, 1000 ml b) Air sampel penyaringan I, 1000 ml c) Air sampel penyaringan II, 1000 ml d) Air sampel penyaringan III, 1000 ml e) Tawas

c. Langkah Kerja

1. Kocok air yang ada dibotol sampel

2. Ambil 1000 ml air dari masing-masing hasil penyaringan kedalam kerucut imhoff

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

4. Hidupkan stopwatch, amati setiap 5 menit endapan yang terjadi (catat tinggi endapan)

(47)

6. Timbang kertas saring

7. Setelah itu air sampel dibuang tang bersih, endapan disaring dengan kertas saring

8. Timbang kertas saring ditambah endapan basah, kemudian masukkan ke oven

9. Keluarkan kertas saring dari oven, kemudian timbang kertas saring yang ditambah endapan kering setelah di oven.

10.Kemudian menghitung kadar lumpur dan tersuspensi yaitu dengan rumus :

i. Total Bahan Tersuspensi Total Suspensi =

x 1000

Dengan : A = Berat Kertas Filter (mg) B = Berat Kertas filter oven (mg) ii. Kandungan Lumpur

% Kandungan Lumpur =

x 100%

2. Pengujian Kadar Fe a. Alat dan Bahan

1) Alat

a) Gelas ukur 10 ml

b) Tabung reaksi beserta rak-nya 2) Bahan

a) Aquadest b) Air sampel

c) (4N) H2SO4 pekat d) KMnO4 0,1N e) KCN5

f) Larutan standar Fe 0,1 mg/l b. Langkah Kerja

1) Pembuatan standar Fe

(48)

b) Tiap tabung ditambah larutan standar Fe 0,1,2 tetes.

c) Menambahkan (4N) H2SO4 sebanyak 5 tetes dan KMnO4 0,1N sebanyak 5 tetes pada setiap tabung reaksi, di kocok sampai berwarna ungu.

d) Menambahkan KCN5 sebanyak 5 tetes pada setiap tabung reaksi dimana warna ungu berubah menjadi keruh.

2) Pemeriksaan Sampel

a) Mengambil 1 buah tabung reaksi.

b) Menuangkan air sampel dalam gelas sebanyak 10 ml kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi,

c) Menambahkan (4N) H2SO4, KMnO4 0,1N, KCN5 masing-masing 5 tetes, dikocok hingga tercampur.

d) Membandingkan sampel dengan larutan standar Fe e) Mencatat berapa kadar Fe yang sesuai.

f) Kemudian menghitung kadar Fe dengan rumus :

i. Kadar Fe

Fe = x

x 0,1 (mg/l)

Dengan : V = Volume air

n = jumlah tetes

0,1 = mg/l standart larutan Fe standart. ii. Efisiensi Penurunan Fe

Ep =

x 100%

Dengan : = Nilai dari parameter sebelum proses aerasi filtrasi.

= Nilai dari parameter setelah proses aerasi filtrasi.

(49)

3. Pengujian Kadar pH a. Alat dan Bahan

1) Alat

a) Kertas Lakmus 2) Bahan

a) Air Sampel b. Langkah Kerja

1) Memasukan kertas lakmus ke dalam air sampel. 2) Membandingkan kertas lakmus dengan indikatornya. 3) Mencatat hasil pH.

Proses pengolahan air dengan menggunakan alat uji pengolahan air sederhana dengan menggunakan media filtrasi karbon aktif dapat digambarkan seperti yang terlampir pada gambar dibawah ini :

(50)

Dari gambar Terlihat proses pengolahan air dengan menggunakan alat uji pengolahan air sederhana.

1. Air sampel dimasukkan melalui ember yang telah diberi lubang pada bagian bawah diteruskan ke pipa.

2. Pada bagian pipa sudah terdapat bahan karbon aktif misalnya dengan pengujian air sampel dengan tinggi bahan karbon aktif 20 cm, dan pada pipa tersebut juga diberi lubang pada bagian bawah.

3. Selanjutnya air sampel tersebut otomatis tersaring oleh karbon aktif, setelah tersaring air akan mengalir ke bawah.

4. Siapkan tempat untuk mengambil air sampel (output), dan kemudian diuji dengan larutan kimia.

(51)

35 BAB V

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian sampel air, menggunakan alat Pengolahan Air dengan media filtrasi karbon aktif cangkang kelapa yang dilakukan di Laboratorium Rekayasa Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dapat berpengaruh pada parameter yang akan diuji. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, dan untuk membandingkan hasil analisis pengujian di laboratorium. Hasil dapat dilihat pada Tabel 5.1 pengamatan air sampel dan Tabel 5.2 tabel persyaratan kualitas air.

Tabel 5.1. Hasil Pengamatan Air Kali Winongo.

Sumber

parameter Kadar Lumpur

(mg/l) Fe (mg/l) pH

Air Sungai 3160 2,4 7

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016

Tabel 5.2. Tabel Persyaratan Kualitas Air Berdasarkan KEPMENKES RI No.492/ MENKES/PER/IV/2010.

No. Parameter Satuan Kepmenkes RI No.492 Tahun 2010

1 Fe mg/l ≤ 0.3 mg/l

2 pH 6.5-8.5

Sumber : Kepmenkes RI No.492/MENKES/PER/IV/2010.

Disimpulkan dari hasil pengujian air sumur diatas bahwa parameter Fe masih tinggi kadarnya dengan nilai awal antara 2,4 mg/l jauh diatas ambang batas

≤ 0,3 mg/l. Berdasarkan persyaratan kualitas air yang telah ditentukan dalam

(52)

pengawasan kualitas air minum, dan nilai pH 7 sudah memenuhi syarat kualitas air minum yaitu antara 6,5-8,5.

A. Kadar Fe, pH, Dan Kadar Lumpur Setelah Disaring 1. Kadar Fe dan Efisiensi Penurunan Kadar Fe

a. Kadar Fe

Dari data hasil penelitian dan perhitungan didapatkan kadar Fe yang disajikan pada Tabel 5.3 analisis dilakukan berdasarkan ketebalan media filtrasi.

Tabel 5.3 Kadar Fe air sampel sebelum penyaringan dan sesudah penyaringan 1,2 dan 3 dengan ketebalan media karbon aktif 20 cm, 40 cm Dan 60 cm.

Siklus Penyaringan

Kadar Fe (Mg/l) Saringan

Karbon Aktif 20 cm

Saringan Karbon Aktif 40

Saringan Karbon Aktif 60

0 2.40 2.40 2.40

1 0.90 0.60 0.30

2 0.80 0.45 0.25

3 0.75 0.40 0.20

Sumber : Hasil Pengujian, 2016.

Contoh hitungan kadar Fe pada saringan karbon aktif 20 cm penyaringan 1, sebagai berikut :

Fe = x

x 0,1

= 0,9 mg/l

Efisiensi Penurunan Kadar Fe Ep =

x100%

x 100%

(53)

Dari data Tabel 5.3 data yang diperoleh dari penelitian, kemudian diperhitungkan secara grafik untuk mendapatkan :

a. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan karbon aktif 20 cm.

Gambar 5.1. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan karbon aktif 20 cm

Dari Gambar 5.1 grafik hubungan pengambilan dengan kadar Fe di atas terlihat adanya trend penurunan kadar Fe. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar besi (Fe) pada sampel air sebelum disaring dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3 sebesar 0.90 mg/l, 0,80 mg/l dan 0,75 mg/l dan efisiensi penurunan pada air sampel ke penyaringan 1 menjadi 62,5%, pada penyaringan 1 ke penyaringan 2 mengalami efisiensi penurunan 11,12% dan penyaringan 2 ke penyaringan 3 mengalami efisiensi penurunan 6,25%. Dari hasil kadar besi (Fe) yang di dapatkan belum memenuhi persyaratan yaitu besar nila Fe ≤ 0,3 mg/l.

2.4

0.9

0.8 _0.75 y = 2e-0.398x R² = 0.7162

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4

K a da r F e (m g /l) Siklus Penyaringan

Kadar Fe (mg/l)

Expon. (Kadar Fe (mg/l))

(54)

b. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan karbon aktif 40 cm.

Gambar 5.2. Grafik penurunan kadar Fe pada saringa karbon aktif 40 cm. Dari Gambar 5.2 grafik hubungan pengambilan dengan kadar Fe di atas terlihat adanya trend penurunan kadar Fe. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar besi (Fe) pada sampel air sebelum disaring dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3 sebesar 0,60 mg/l, 0,45 mg/l dan 0,40 mg/l dan efisiensi penurunan pada air sampel ke penyaringan 1 menjadi 75%, pada penyaringan 1 ke penyaringan 2 mengalami efisiensi penurunan 25% dan penyaringan 2 ke penyaringan 3 mengalami efisiensi penurunan 11,12%. Dari hasil kadar besi (Fe) yang di dapatkan belum memenuhi

persyaratan yaitu besar nila Fe ≤ 0,3 mg/l.

2.4

0.6

0.45 _0.4 y = 2e-0.644x R² = 0.7597

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4

K adar F e (m g/ l) Siklus Penuaringan

Kadar Fe (mg/l)

Expon. (Kadar Fe (mg/l))

(55)

c. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan karbon aktif 60 cm.

Gambar 5.3. Grafik penurunan kadar Fe pada saringan karbon aktif 60 cm.

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

Gambar 5.4. Grafik perbandingan penurunan kadar Fe setelah disaring dengan tebal saringan 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

2.4

0.3

0.25 _0.2 y = 2e-0.926x R² = 0.6838

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4

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

Kadar Fe (mg/l)

Expon. (Kadar Fe (mg/l)) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4

K adar F e (m g/ l) Siklus penyaringan Saringan 20 Saringan 40 Saringan 60

(56)

Dari Gambar 5.3 grafik hubungan pengambilan dengan kadar Fe di atas terlihat adanya trend penurunan kadar Fe. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar besi (Fe) pada sampel air sebelum disaring dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3 sebesar 0,30 mg/l, 0,25 mg/l dan 0,20 mg/l dan efisiensi penurunan pada air sampel ke penyaringan 1 menjadi 87,5%, pada penyaringan 1 ke penyaringan 2 mengalami efisiensi penurunan 16,67% dan penyaringan 2 ke penyaringan 3 mengalami efisiensi penurunan 20%. Dari hasil kadar besi (Fe) yang di dapatkan telah memenuhi persyaratan kualitas air minum menurut PERMENKES No.492/Menkes/Per/IV/2010 yaitu besar nila Fe ≤ 0,3 mg/l.

2. Kadar Lumpur dan Suspensi

Pada uji saringan ini dilakukan pengulangan penyaringan sebanyak 3 kali dengan cara melanjutkan penyaringan 1 ke penyaringan 2 dan ke penyaringan 3. Analisis dan pembahasan mengenai kadar lumpur dan bahan tersuspensi setelah dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan bahan karbon aktif cangkang kelapa adalah sebagai berikut :

a. Kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan karbon aktif cangkang kelapa tebal 20 cm. Dari hasil pemeriksaan dilaboratorium, kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan 20 cm didapat hasil seperti table 5.4 dan tabel 5.5.

Tabel 5.4. Kandungan tersuspensi pada saringan karbon aktif tebal 20 cm.

No Siklus

Penyaringan Berat Kertas Filter (mg/l) Berat Kertas Oven (mg/l) Kadar Lumpur Tersuspensi (mg/l)

1 0 750 3910 3160

2 1 730 2240 1510

3 2 750 1780 1030

4 3 720 1160 440

(57)

Tabel 5.5 Kandungan lumpur pada saringan karbon aktif tebal 20cm Sampel

(Menit)

Volume Endapan Pada Penyaringan (ml)

Kadar Lumpur Pada Penyaringan (%)

Inlet 1 2 3 Inlet 1 2 3

5' 35 21,0 15,5 10,0 3,5 2,10 _1,55 _1,00 10' 27 17,0 11,0 8,0 2,7 1,70 _1,10 _0,80 15' 23 12,5 10,5 7,0 2,3 1,25 _1,05 _0,70 30' 18 11,0 9,0 6,5 1,8 1,10 _0,90 _0,65 60' 16 10,0 8,5 6,0 1,6 1,00 _0,85 _0,60 Sumber : Hasil Pengujian, 2016.

Contoh hitungan kadar tersuspensi pada saringan karbon aktif 20 cm penyaringan 1 :

Total Suspensi =

x 1000

Dengan : A = Berat Kertas Filter (mg/l) B = Berat Kertas filter oven (mg/l) Total Suspensi =

x 1000

= 3160 mg/l

Contoh perhitungan kadar lumpur pada penyaringan 1 dengan sampel

waktu 5’ yaitu :

Kandungan Lumpur

% Kandungan Lumpur =

x 100%

% Kandungan Lumpur =

x 100%

% Kandungan Lumpur = 2,1 %

Adapun grafik hubungan pengambilan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif 20 cm yaitu sebagai berikut :

(58)

Gambar 5.5. Grafik hubungan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif dengan tebal 20 cm.

Dari Gambar 5.5. grafik hubungan pengambilan dengan kadar lumpur tersuspensi di atas terlihat adanya trend penurunan kadar kadar lumpur tersuspensi. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar lumpur tersuspensi pada sampel air sebelum disaring yaitu 3160 mg/l dan sesudah penyaringan 1 kadar lumpur tersuspensi sebesar 1510 mg/l, penyaringan 2 kadar lumpur tersuspensi sama dengan 1030 mg/l dan penyaringan 3 kadar lumpur tersuspensi 440 mg/l.

b. Kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan karbon aktif cangkang kelapa tebal 40 cm.

Dari hasil pemeriksaan dilaboratorium, kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan 40 cm didapat hasil seperti tabel 5.6 dan tabel 5.7.

3160

1510

1030

440 y = 3118.6e-0.63x

R² = 0.9816

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 1 2 3 4

Su spensi ( m g/ l) Siklus Penyaringan Suspensi (mg/l) Expon. (Suspensi (mg/l))

(59)

Tabel 5.6. Kandungan tersuspensi pada saringan karbon aktif tebal 40 cm.

No Siklus

Penyaringan Berat Kertas Filter (mg/l) Berat Kertas Oven (mg/l) Kadar Lumpur Tersuspensi (mg/l)

1 0 750 3910 3160

2 ₁ ₇₃₀ ₉₃₀ ₂₀₀

3 2 700 870 170

4 3 720 810 90

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016.

Tabel 5.7. Kandungan lumpur pada saringan karbon aktif tebal 40cm

Sampel (Menit)

Volume Endapan Pada Penyaringan (ml)

Kadar Lumpur Pada Penyaringan (%)

Inlet 1 2 3 Inlet 1 2 3

5' 35 10,0 13 9,5 3,5 1,00 1,3 0,95

10' 27 9,0 12 10,5 2,7 9,00 1,2 1,05

15' 23 7,5 10 10,0 2,3 0,75 1,0 1,00

30' 18 6,5 9 7,5 1,8 0,65 0,9 0,75

60' 16 5,0 7 8,0 1,6 0,50 0,7 0,80

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016.

Adapun grafik hubungan pengambilan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif 40 cm yaitu sebagai berikut :

Gambar 5.6. Grafik hubungan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif dengan tebal 40 cm.

3160

200

170 ₉₀ y = 720x2_{- 3084x + 3011}

R² = 0.9346

-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 1 2 3 4

Su spensi ( m g/ l) Siklus Penyaringan Suspensi (mg/l) Poly. (Suspensi (mg/l))

(60)

Dari Gambar 5.6. grafik hubungan pengambilan dengan kadar lumpur tersuspensi di atas terlihat adanya trend kemudian ada trend kenaikan pada penyaringan ke 3 dan penyaringan ke 4 ada trend penurunan lagi. Adanya trend kenaikan kadar lumpur tersuspensi ini dikarenakan pada penyaringan ke 3 terdapat lumpur yang mengumpul akibat penyaringan 1 ke penyaringan 2. Pada air sampel kadar lumpur tersuspensi yaitu 3160 mg/l, untuk penyaringan 1 mengalami penurunan yaitu kadar lumpur tersuspensi 200 mg/l lalu ke penyaringan 2 mengalami kenaikan dengan kadar lumpur tersuspensi 170 mg/l dan mengalami penurunan lagi ke penyaringan 3 yaitu 90 mg/l.

c. Kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan karbon aktif cangkang kelapa tebal 60 cm.

Dari hasil pemeriksaan dilaboratorium, kadar lumpur dan bahan tersuspensi pada saringan 60 cm didapat hasil seperti table 5.8. dan tabel 5.9.

Tabel 5.8. Kandungan tersuspensi pada saringan karbon aktif tebal 60 cm.

No Siklus

Penyaringan Berat Kertas Filter (mg/l) Berat Kertas Oven (mg/l) Kadar Lumpur Tersuspensi (mg/l)

1 0 750 3910 3160

2 1 710 850 140

3 ₂ ₇₁₀ ₈₈₀ ₁₇₀

4 3 710 950 240

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016.

Tabel 5.9. Kandungan lumpur pada saringan karbon aktif tebal 60cm

Sumber : Hasil Penelitian, 2016 Sampel

(Menit)

Volume Endapan Pada Penyaringan (ml)

Kadar Lumpur Pada Penyaringan (%)

Inlet 1 2 3 Inlet 1 2 3

5' 35 7 24 16,0 3,5 0,7 2,4 1,60 10' 27 6,5 22 16,5 2,7 0,65 2,2 1,65 15' 23 6,5 20 15,0 2,3 0,65 2,0 1,50 30' 18 6,0 17 15,0 1,8 0,60 1,7 1,50 60' 16 6,0 13 16,0 1,6 0,60 1,3 1,60

(61)

Adapun grafik hubungan pengambilan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif 60 cm yaitu sebagai berikut :

Gambar 5.7. Grafik hubungan kadar lumpur tersuspensi pada saringan karbon aktif dengan tebal 60 cm.

Grafik perbandingan penururan kadar lumpur tersuspensi setelah dilakukan penyaringan dengan karbon aktif tebal 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Gambar 5.8. Grafik perbandingan penurunan kadar lumpur tersuspensi setelah disaring.

3160

140

170 240 y = 772.5x2_{- 3190.5x + 3009.5}

R² = 0.9319

-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 1 2 3 4

Su spensi ( m g/ l) Siklus Penyaringan Suspensi (mg/l) Poly. (Suspensi (mg/l)) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 1 2 3 4

Su spensi ( m g/ l) Siklus penyaringan suspensi 20 suspensi 40 suspensi 60

(62)

Dari Gambar 5.6 grafik hubungan pengambilan dengan kadar lumpur tersuspensi di atas terlihat adanya trend penurunan yang sangat bagus. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar lumpur tersuspensi pada sampel air sebelum disaring dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3 yaitu kadar lumpur tersuspensi dari 3160 mg/l, pada penyaringan 1 mengalami penurunan yaitu 140 mg/l, pada penyaringan ke 2 mengalami kenaikan yaitu 170 mg/l, dan pada penyaringan ke 3 kembali mengalami kenaikan yaitu 240 mg/l.

3. Derajat Keasaman (pH)

Dari hasil penelitian didapatkan kadar pH yang disajikan pada Tabel 5.10. Analisis dilakukan berdasarkan ketebalan media filtrasi karbon aktif yaitu 20 cm, 40 cm, dan 60 cm, serta uji sampel air sebelum penyaringan.

Tabel 5.10 Kadar pH air sampel sebelum penyaringan dan sesudah penyaringan.

Sumber : Hasil Pengujian, 2016.

Dari data Tabel 5.10. data yang diperoleh dari penelitian, kemudian diperhitungkan secara grafik untuk mendapatkan :

a. Grafik hubungan pengambilan kadar pH pada saringan karbon aktif 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Siklus Penyaringan

Derajat Keasaman (pH) Saringan Karbon Aktif 20 cm Saringan Karbon Aktif 40 cm Saringan Karbon Aktif 60 cm

0 7 7 7

1 7 7 7

2 7 7 7

(63)

Gambar 5.9. Grafik hubungan derajat keasaman (pH) dengan sampel air sebelum disaring dengan ketebalan media karbon aktif 20 cm, 40 cm, dan 60 cm.

Dilihat dari grafik 5.9. Diperoleh hasil bahwa proses filtrasi dengan menggunakan bahan karbon aktif berpengaruh terhadap kadar derajat keasaman (pH) sesuai dengan peruntukannya sebagai air minum, menurut Peraturan Menteri Kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010 antara 6,5 sampai 8,5.

B. Ketahanan Bahan Saringan Karbon Aktif Saringan 40 cm 1. Kadar Fe dan Efisiensi Penurunan Kadar Fe

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

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 1 2 3 4

adar

(64)

Tabel 5.11 Kadar Fe air sampel sebelum penyaringan dan sesudah penyaringan sebanyak 6 kali.

No Penyaringan Ke Kadar Fe (Mg/l)

1 0 2,4

2 1 0,65

3 2 0,50

4 3 0,45

5 4 0,40

6 5 0,45

7 6 0,50

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016.

Contoh hitungan kadar Fe pada penyaringan 1, sebagai berikut : Fe = x

x 0,1

= 0,65 mg/l

Efisiensi Penurunan Kadar Fe Ep =

x 100%

= 72,92 %

Dari data Tabel 5.12 data yang diperoleh dari penelitian, kemudian diperhitungkan secara grafik yaitu sebagai berikut :

(65)

Gambar 5.10. Grafik hubungan kadar Fe tersuspensi untuk uji saringan ketahanan bahan karbon aktif 40 cm.

Dari Gambar 5.10. grafik hubungan pengambilan dengan kadar Fe di atas terlihat adanya trend penurunan kadar Fe pada penyaringan 1, penyaringan 2, dan penyaringan 3 dan untuk penyaringan 4 sampai ke penyaringan 6 mengalami kenaikan. Pada kenaikan kadar Fe ini dikarenakan pada pertengahan dan terakhir penyaringan pada bahan karbon aktif sudah menyaring Fe banyak pada penyaringan 1, 2, dan 3. Jika ditinjau dari standar kualitas air, maka diperoleh hasil proses setelah mengalami perlakuan filtrasi karbon aktif sehingga dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil penurunan kadar besi (Fe) pada sampel air sebelum disaring dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3 sebesar 0,315 mg/l, 0,31 mg/l dan 0,305 mg/l dan efisiensi penurunan pada air sampel ke penyaringan 1 menjadi 88,33%, pada penyaringan 1 ke penyaringan 2 mengalami efisiensi penurunan 1,58%, penyaringan 2 ke penyaringan 3 mengalami efisiensi penurunan 1,61%, penyaringan 3 ke penyaringan 4 dan penyaringan selanjutnya mengalami kenaikan kadar Fe jadi tidak dihitung efisiensi penurunannya. Dari hasil kadar

besi (Fe) yang di dapatkan belum memenuhi persyaratan yaitu besar nilai Fe ≤

0,3 mg/l berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No 492/MENKES/PER/VI/2010. Jadi untuk uji ketahanan bahan yang didapat

y = 0.119x2_{- 0.9357x + 2.0238} R² = 0.8115

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 1 2 3 4 5 6 7

K adar F e (m g/ l) Penyaringan Ke

Kadar Fe (mg/l) Poly. (Kadar Fe (mg/l))

(66)

dari data di atas yaitu hanya efektif 3 kali penyaringan supaya mendapatkan hasil kualitas air yang baik.

2. Kadar Lumpur dan Suspensi

Analisis dan pembahasan mengenai kadar lumpur dan bahan tersuspensi setelah dilakukan proses penyaringan 6 kali dengan setiap penyaringan menggunakan air sampel baru, dengan bahan menggunakan bahan karbon aktif cangkang kelapa 40 cm untuk mendapatkan hasil uji ketahanan bahan adalah sebagai berikut :

Tabel 5.12. Kandungan tersuspensi pada uji ketahanan bahan karbon aktif tebal 40 cm.

No Penyaringan Ke Berat Kertas Filter (mg/l) Berat Kertas Oven (mg/l) Kadar Lumpur Tersuspensi (mg/l)

1 0 750 3910 3160

2 ₁ ₇₂₀ ₁₀₄₀ ₃₂₀

3 2 710 960 250

4 3 690 950 260

5 4 760 970 210

6 5 740 990 250

7 6 710 1040 330

Sumber : Hasil Pengamatan, 2016.

Tabel 5.13. Volume endapan pada penyaringan uji ketahanan bahan karbon aktif 40 cm.

Sampel (Menit)

Volume Endapan Pada Penyaringan (ml)

Inlet 1 2 3 4 5 6

5' 35 8,5 7,5 13,0 14 13,0 8,0 10' 27 8,0 7,5 10,0 11 10,5 7,0

15' 23 7,0 6,5 9,0 9,5 9,0 6,0

30' 18 6,5 5,5 6,3 7,0 6,5 6,1

60' 16 8,0 6,0 5,0 6,5 6,2 6,0

(1)

Gambar 17. Memberi 5 tetes larutan KMnO .

Gambar 18. Memberi larutan KCN sebanyak 5 tetes.

(2)

GAMBAR PENGUJIAN KANDUNGAN LUMPUR DAN SUSPENSI a. Gambar dan alat pengujian kandungan lumpur dan suspensi

Gambar 20. Kerucut Imhoff Gambar 21. statif Gambar 22. Pengaduk

Gambar 23. GelasUkur 1L Gambar 24. Stopwatch Gambar 25. Timbangan

(3)

b. Gambar bahan pengujian sampel air sebelum dan sesudah penyaringan.

Gambar 28. Air sebelum dan sesudah penyaringan 1, 2 dan 3.

(4)

c. Gambar proses pengujian kandungan lumpur dan suspense.

Gambar 30. Memasukkan 1000 ml air sampel kedalam kerucutimhoff.

Gambar 31. Memasukkan 10 ml tawas cair.

(5)

Gambar 33. Menimbang kertas saring. Gambar 34. Saring endapan lumpur.

Gambar 35. Menimbang kertas bersama endapan yang basah.

Gambar 36. Menimbang kertas saring ditambah Endapan kering setelah di oven.

(6)

GAMBAR PENGUJIAN PH

Gambar 37. Kertas pH indicator. Gambar 38. Air sampel.

Gambar 39. Uji pH dengan memasukkan kertas lakmus

ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN MENGGUNAKAN METODE FILTRASI KARBON AKTIF (Studi Kasus : Air Kali Winongo, Jl. RE Martadinata, Kota Yogyakarta)

TUGAS AKHIR