ANALISIS MODEL FILTRASI BUATAN UNTUK MENGUBAH AIR SUNGAI MENJADI AIR BERSIH (Study Kasus Sungai Konteng Balecatur, Sleman)

i

AIR SUNGAI MENJADI AIR BERSIH

(Study Kasus Sungai Konteng Balecatur, Sleman)

Disusun guna melengkapi persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana S-1

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh : WIBI SANTOSO

20120110204

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr Wb

Puji syukur senantiasa kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan studi dalam menempuh pendididkan S-1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, pengarahan, petunjuk dan saran-saran dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orang Tua, atas doa dan kebutuhan materil yang telah diberikan kepada kami.

2. Burhan Barid, ST.,MT. selaku Dosen Pembimbing I, semoga kebaikan, ketelitian dan kesabaran bapak dibalas oleh Allah SWT Aamiin.

3. Jazaul Ikhsan, ST.,MT.,Ph.D. selaku Dosen Pembimbing II, ilmu yang bapak berikan sangat berarti sehingga Tugas Akhir ini terselesaikan dengan baik.

4. Nursetiawan, S.T.,M.T.,Ph.D. selaku Dosen Penguji.

Menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan maupun keterbatasan, maka diharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun agar dalam pembuatan laporan berikut dapat disusun lebih baik lagi. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat terutama bagi kelanjutan studi penyusun.

Wassalamu’alaikum Wr Wb

Yogyakarta, Agustus 2016

iv

Kedua orang tua saya Bapak Caslani dan Ibu Casriyah yang tak ada hentinya memberikan dukungan dan do’a hingga akhirnya saya dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Abang saya wahid yang selalu memberikan motivasi dan semangat kepada saya.

Kakek, nenek, bulek, paklek, makwo, pakwo ,keponakan, sepupu terima kasih selalu memberikan do’a terbaiknya kepada saya. Kepala desa Bedjo Susanto teman seperjuangan yang turut serta

mendoakan dan memberikan semangat kepada saya.

Keluarga besar Om Andra leksi, Tante Ocik, Tante ita

Dosen pembimbing yang telah membimbing dan membantu, sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir.

Teman-teman sekalian yang ikut berpartisipasi selama pengerjaan Tugas Akhir , terima kasih telah membantu saya Uddin, Icha, Robith,

v

HALAMAN MOTTO

Tidak ada yang baik atau yang buruk kecuali bahwa

fikiran membuatnya demikian

Berfikirlah besar dan anda akan hidup besar

Berfikir ragu maka anda akan gagal, berfikir menang

maka anda akan menang

Hidup terlalu singkat untuk berfikir kecil dan berbuat

hal yang kecil-kecil

Percaya anda dapat berhasil, maka anda pun akan

benar-benar berhasil

vi

Kata Pengantar ... iii

Halaman Persembahan ... iv

Halaman Moto ... v

Daftar Isi ... vi

Daftar Tabel ... ix

Daftar Gambar ... x

Intisari ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Batasan Masalah ... 3

D. Keaslian Penelitian ... 3

E. Tujuan Penelitian ... 4

F. Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

A. Penelitian Terdahulu ... 5

B. Uji model Water Treatment Sederhana ... 6

1. Pengolahan Secara Fisika ... 6

2. Pengolahan Secara Biologi ... 6

3. Pengolahan Secara Kimia ... 7

C. Variasi Ketinggian Filtrasi Pasir Cepat dan Pasir Lambat ... 7

1. Saringan Pasir Cepat ... 8

2. Saringan Pasir Lambat ... 9

vii

BAB III LANDASAN TEORI ... 13

A. Pengertian Sungai ... 13

B. Kualitas Air ... 14

1. Standar kualitas air ... 15

2. Faktor - faktor yang berpengaruh dalam kualitas air ... 15

C. Air Bersih ... 16

1. Kandungan Lumpur dan Suspensi (kekeruhan) ... 16

2. pH ... 17

3. DO ... 17

D. Filtrasi Air Bersih ... 19

a. Pasir ... 19

b. Zeolit ... 19

c. Arang Batok ... 21

E. Regresi Linier ... 22

BAB IV METODE PENELITIAN ... 24

A. Tahap Penelitian ... 24

B. Survei Lapangan ... 25

C. Lokasi Penelitian ... 25

D. Persiapan Alat dan Bahan ... 25

E. Pembuatan dan Cara Kerja Alat Uji ... 26

F. Pengambilan dan Pengujian Sampel ... 28

G. Analisis dan Hitungan ... 30

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 31

A. Kualitas air Sungai Sebelum Diolah Untuk Mengetahui Kadar Kekeruhan, DO dan pH ... 31

B. Variasi Ketebalan Media Filtrasi dengan Peningkatan Kadar DO, Penurunan Kadar Kekeruhan dan Kadar pH ... 32

1. DO ... 32

viii

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 43 A. Kesimpulan ... 43 B. Saran ... 43 DAFTAR PUSTAKA

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Hasil Pengamatan Air Sungai ... 31

Tabel 5.2 Hasil Pengujian DO Menggunakan Pasir Kuarsa ... 32

Tabel 5.3 Hasil Pengujian DO Menggunakan zeolit ... 33

Tabel 5.4 Hasil Pengujian DO Menggunakan Arang Batok ... 34

Tabel 5.5 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan pasir kuarsa ... 36

Tabel 5.6 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan Zeolit ... 37

Tabel 5.7 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan Arang Batok ... 38

Tabel 5.8 Hasil Pengujian pH dengan Menggunakan Pasir Kuarsa, Zeolit dan Arang Batok ... 39

x

Gambar 3.1 Zeolit ... 21

Gambar 4.1 Flowchart Tahap Penelitian ... 23

Gambar 4.2 Lokasi Sungai Winongo ... 24

Gambar 4.3 Alat Uji Model Filtrasi Media Filtrasi Pasir ... 26

Gambar 4.4 Alat Uji Model Filtrasi Media Filtrasi Zeolit ... 26

Gambar 4.5 Alat Uji Model Filtrasi Media Filtrasi Arang Batok ... 26

Gambar 5.1 Hasil Pengujian Kadar DO Pasir, Zeolit, dan Arang Batok ... 32

Gambar 5.2 Hasil Pengujian Kadar DO Pasir ... 33

Gambar 5.3 Hasil Pengujian Kadar DO Zeolit ... 34

Gambar 5.4 Hasil Pengujian Kadar DO Arang ... 35

Gambar 5.5 Hasil Pengujian Kadar Kekeruhan Pasir, Zeolit, dan Arang Batok . 36 Gambar 5.6 Hasil Pengujian Kadar Kekeruhan Pasir ... 36

Gambar 5.7 Hasil Pengujian Kadar kekeruhan Zeolit ... 37

Gambar 5.8 Hasil Pengujian Kadar Kekeruhan Arang Batok ... 38

xi

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak , bahkan semua makhluk hidup yang ada dimuka bumi ini. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Namun dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk dan meningkatnya taraf hidup masyarakat akan mendatangkan efek yang kurang baik bagi lingkungan dan sungai sekitarnya karna banyak masyarakat yang masih kurang sadar akan bahaya membuang limbah dan sampah sembarangan sehingga akan mengalami pencemaran, Salah satu sungai yang tercemar di Yogkarta adalah Sungai Konteng. Dari uji sampel inlet yang telah dilakukan Sungai Konteng mempunyai nilai kadar DO sebesar 3,2 mg/l, kekeruhan 2 %, dan pH 7,5. Dari data di atas nilai kadar DO tidak memenuhi syarat kualitas air bersih yang disarankan Kepmenkes, karna untuk menjadi air bersih kadar DO minimal 4 mg/l. Oleh karena itu diperlukan pengolahan sederhana untuk bisa dimanfaatkan salah satunya dengan menggunakan model filtrasi.

Metode cara penelitian menggunakan model filtrasi buatan dengan media pasir, arang batok dan zeolit. Cara kerja dari model filtrasi buatan ini dengan mengambil air inlet yang berasal dari sungai kemudian memasukan air kedalam tabung paralon yang berukuran 4 inch dengan ketebalan pasir, zeolit dan arang batok yang berbeda-beda yaitu pada ketebalan 15 cm, 30 cm, dan 45 cm. Untuk mendapatkan nilai kadar DO, pH, dan kekeruhan dilakukan uji laboratorium terlebih dahulu dengan 9 sampel dan 1 inlet pada tahap awal.

Setelah air sungai melalui pengolahan menggunakan alat uji model filtrasi buatan dengan filtrasi pasir kuarsa, zeolit dan arang batok mengalami perubahan sebagai berikut : Kadar DO 3,2 mg/l terjadi kenaikan menjadi 6,2 mg/l, kadar kekeruhan 2% mengalami penurunan terkecil menjadi 0,3% dan kadar pH 7,5 sudah termasuk angka aman menurut Kepmenkes RI No 907 Tahun 2002 yaitu 6,5-8,5.

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Dengan meningkatnya pertumbahan kota dan perkembangan dunia industri sebagai bukti keberhasilan pembangunan, telah mendorong pula timbulnya permasalahan lingkungan hidup yang semakin beragam bentuknya, misalnya pencemaran kesehatan manusia dan lingkungan yang apabila tidak ditangani secara bijaksana akan membawa dampak yang lebih buruk. Meningkatnya dunia industri dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat, akan tetapi dapat mendatangkan efek samping yang kurang baik bagi lingkungan sekitarnya. Efek yang kurang baik dapat berasal dari masuknya bahan pencemar ke lingkungan yang berasal dari industri salah satunya melalui aliran sungai, saat ini masih banyak masyarakat sekitar yang kurang peduli akan bahaya tersebut. Bahan pencemar ini dapat berupa limbah yang berasal dari sisa proses produksi maupun berasal dari mesin-mesin. Bahan pencemar ini apabila masuk kelingkungan tanpa diolah terlebih dahulu akan menyebabkan gangguan fungsi kota tata guna dan menurunnya kualitas lingkungan.

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan semua makhluk hidup di dunia ini, oleh karena itu sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan oleh manusia serta mahluk hidup yang lain, karna air memiliki perananan yang sangat penting bagi kelangsungan makhluk hidup, sehingga pemanfaatan air perlu dilakukan untuk berbagai kepentingan generasi mendatang. Saat ini masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan makhluk hidup yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun.

Kota Yogyakarta dilalui oleh beberapa sungai salah satunya adalah Sungai Konteng. Sungai merupakan salah satu bagian yang tidak dapat di lepaskan dari kehidupan kita sehari-hari. Sungai Konteng terletak di Jl. Wates Km 7,5 Balecatur, Ambarketawang Kec.Gamping, Kab.Sleman. Sungai Konteng

dimanfaatkan masyarakat sekitar untuk mengairi budi daya ikan, selain itu Sungai Konteng juga dimanfaatkan oleh masyarakat untuk pengairan lahan pertanian, sehingga Sungai Konteng memberikan manfaat untuk sebagian masyarakat yang bergerak di bidang usaha budi daya ikan dan pertanian. Sungai memiliki manfaat yang sangat penting untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari, selain seperti yang disebutkan sebelumnya, manfaat lain dari sungai terdapat pada pemenuhan kebutuhan sehari-hari seperti mandi, mencuci dan membersihkan, untuk keperluan air minum dan keperluan rumah tangga sehari-hari. Seiring dengan terjadinya krisis air di Yogyakarta akibat adanya pembangunan pemukiman dan banyaknya pembangunan hotel dan apartement yang makin tidak terkendali, perlu adanya suatu terobosan untuk mendapatkan sumber air bersih, salah satunya adalah dengan pengoptimalan pemanfaatan air sungai. Karena kapasitas volume air sungai yang cukup besar sehingga dapat memenuhi kebutuhan air bersih. Kualitas Sungai Konteng daerah hulu (Balecatur) pada tahun 2016 dari uji sampel inlet yang telah saya lakukan di labaoratorium Teknik Lingkungan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta mutu air bersih Sungai Konteng mempunyai nilai kadar DO sebesar 3,2 Mg/l, kekeruhan 2 % dan pH sebesar 7,5. Dari data di atas nilai kadar DO tidak memenuhi syarat kualitas air bersih yang disarankan KEPMENKES. Untuk menjadi air bersih kadar DO minimal 4 Mg/l. Oleh karena itu diperlukan pengolahan sederhana terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan. Pengolahan yang bisa dimanfaatkan dalam upaya pengoptimalan air sungai salah satunya dengan menggunakan model filtrasi, berupa pasir kuarsa, zeolit dan arang batok. Ketiga media ini sudah mampu untuk menyaring endapan ataupun bahan kimia yang terkandung didalam air sungai tersebut.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas, dapat merumuskan bagaimana merancang alat uji model filtrasi buatan merubah air sungai menjadi air bersih dan bagaimana mencari nilai kadar kekeruhan, kadar DO dan kadar pH, sehingga dapat memenuhi syarat kualitas air yang disarankan oleh KEPMENKES.

3

C. Batasan Masalah

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

1. Air sampel diambil dari Sungai Konteng, di Gamping, Sleman. 2. Parameter-parameter yang diteliti meliputi DO, pH dan kekeruhan.

3. Variasi ketebalan media filtrasi dilakukan sebanyak sembilan kali percobaan dan inlet satu kali dengan media filtrasi menggunakan arang batok, zeolit dan pasir dengan ukuran ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

D. Keaslian Penelitian

Penelitian tentang pengolahan air sebenarnya telah banyak dilakukan oleh peneliti terdahulu, salah satunya dilakukan oleh Eka Wahyu Andriyanto, 2010 dengan judul “ Uji Model Water Treatment Sederhana dengan Gravity Filtering System dengan Filtrasi Pasir”, Studi kasus air tanah di Dusun Karang Poncosari, Srandakan, Bantul. Parameter yang digunakan meliputi Fe, DO, dan PH. Media yang digunakan adalah pasir yang telah lolos saringan 8 dan tertahan saringan 10. Hasil yang didapat dari penelitian ini didapat kadar Fe sebesar 1,25 mg/l, kadar PH sebesar 7,9 dan kadar DO sebesar 1,8 mg/l termasuk tercemar karena kadar Fe tidak memenuhi syarat standar kualitas air yang telah ditetapkan KEPMENKES RI No 907 tahun2002, batas nilai Fe 0,3 mg/l.

Luhur Budi santoso, 2010 dengan judul “Uji Model Fisik Water Treatment sederhana untuk Mengolah Air Sumur”, studi kasus air sumur di Desa Tamantirto, Kasihan Bantul, Yogyakarta. Parameter yang digunakan Mn, Fe, TSS, DO, kesadahan warna. Media yang digunakan adalah aerasi sekat-sekat bertingkat dan filtrasi dengan bahan pasir aktif, arang aktif, zeolit. Hasil yang didapat dari penelitian yang dilakukan dapat menurunkan kandungan kadar pencemaran zat padat sebesar 68,456 %.

Akan tetapi yang membedakan dalam penelitian ini dengan penelitian lain adalah penggunaan alat uji “Model Filtrasi Buatan untuk Merubah Air Sungai Menjadi Air Bersih” media filtrasi pasir, zeolit dan arang. Penelitian ini

menggunakan sampel air Sungai Konteng di Jl. Wates Km 7,5 Balecatur, Ambarketawang Kec.Gamping Kab.Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta Parameter yang diteliti yaitu kadar DO, kadar pH, dan kadar kekeruhan.

E. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian menggunakan alat uji model filtrasi buatan dengan filtrasi pasir, zeolit dan arang batok adalah:

1. Menganalisis kualitas air sungai sebelum diolah untuk mengetahui kadar kekeruhan, DO, dan pH.

2. Menganalisis hubungan variasi ketebalan media filtrasi dengan peningkatan kadar DO, penurunan kadar kekeruhan dan kadar pH.

3. Menganalisis kemampuan alat filtrasi dalam mempengaruhi kualitas air. F. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian menggunakan alat uji model filtrasi buatan dengan filtrasi pasir, zeolit dan arang batok adalah:

1. Memberi informasi kepada masyarakat bahwa dengan alat uji model filtrasi buatan dengan filtrasi pasir, zeolit dan arang batok mampu merubah air sungai menjadi air bersih, agar dapat digunakan dalam rumah tangga maupun aktifitas lainya.

2. Memberi alternatif untuk alat filtrasi yang ekonomis dan mudah digunakan.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Terdahulu

Sudah banyak yang melakukan penelitian mengenai analisis kualitas air dengan alat uji model filtrasi buatan diantaranya;

Eka Wahyu Andriyanto, (2010) ”Uji Model Fisik Water Treatment Sederhana dengan Gravit Filtering dengan Filtrasi Pasir”. Di sini penulis membahas tentang perbedaan dengan penelitian lain adalah dengan menggunakan alat “Uji Water Treatment Gravity Filtering System dengan Filtrasi pasir”, dengan sampel air sumur di Dusun Karang Poncosari Srandakan Bantul Yogyakarta dan yang diteliti yaitu penurunan kadar Fe, kenaikan DO, pH dan menganalisis effisiensi penurunan Fe dan effisiensi DO. Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah kualitas air tanah di Dusun Karang, Poncosari, Srandakan, Bantul, Yogyakarta untuk parameter kadar Fe 1,25 mg/l setelah diolah menjadi 0,1 mg/l pada variasi ketinggian 60 cm – 60 cm. Nilai pH air asal 7,9 dan setelah mengalami pengolahan didapat nilai pH terendah sebesar 7,79. Nilai DO air asal sebesar 1,8 mg/l, setelah mengalami pengolahan nilai DO mengalami perubahan nilai sebesar 2,3 mg/l. Hubungan variasi ketinggian filtrasi pasir cepat dan ketinggian filtrasi pasir lambat dengan effisiensi kadar Fe mengalami penurunan sebesar 92% pada ketinggian pasir cepat 60 cm dan filtrasi pasir lambat 60 cm. Kadar DO effisiensi kenaikannya 27,8 % terjadi pada ketinggian 40 cm – 60 cm. Ini berarti alat uji gravity filtering system dengan filtrasi pasir dapat digunakan untuk pengolahan air tanah.

M. Arga Zulfikar, (2014) “Analisis Kualitas Air Menggunakan Model Fisik Water Treatment System Filtrasi dengan Kombinasi Karbon dan Zeolit sebagai Bahan Filtrasi”. Di sini penulis membahas tentang perbedaan modifikasi bentuk alat uji Water Treatment dengan bentuk pipa yang dialirkan melewati 3 tabung yang berisi media filtrasi kombinasi pecahan genteng dan zeolit. Pengambilan sampel uji dilakukan dengan variasi waktu air sampel belum masuk benda uji, 10 menit, 20 menit, 30 menit dan 40 menit setelah filtrasi. Keseluruhan sampel

diambil dari air masjid Kampus UMY. Kesimpulan dari penelitian ini untuk parameter kadar Fe 0,4 – 0,6 mg/l setelah diolah menjadi 0,4 mg/l pada variasi ketinggian 60cm - 60cm. Nilai pH air asal 7,10-7,85 dan setelah mengalami pengolahan didapat nilai pH terendah sebesar 7,28. Nilai DO air asal sebesar 4,8 -7,2 mg/l, setelah mengalami pengolahan nilai DO mengalami perubahan nilai sebesar 4,8 mg/l.

B. Uji Model Fisik Water Treatment _Sederhana

Alat uji water treatment sederhana ini yaitu grafity filtering system dengan filtrasi pasir dengan harapan dapat menurunkan kadar pencemar dengan cara penyaringan menggunakan filtrasi pasir. Kemampuan pasir sangat baik untuk menurunkan kadar kekeruhan, apalagi semakin rapat dan semakin tinggi pasir yang digunakan. Untuk memenuhi standar perlu melewati tiga pengolahan yaitu secara fisika, biologi dan kimia.

1. Pengolahan Secara Fisika

Pengolahan air secara fisika dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu : a. Filtrasi

Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan.

b. Pengendapan

Pengendapan adalah proses membentuk endapan yaitu padatan yang dinyatakan tidak larut dalam air walaupun endapan tersebut sebenarnya mempunyai kelarutan sekecil apapun.

c. Absorbsi

Absorbsi merupakan peristiwa penyerapan bahan-bahan tertentu yang terlarut dalam air.

2. Pengolahan Secara Biologi

Pengolahan air secara biologi dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu : a. Pemanasan

7

Pemanasan merupakan cara paling sederhana untuk membunuh bakteri.

b. Penyinaran dengan sinar ultraviolet

Penggunaan sinar ultraviolet merupakan cara modern membunuh bakteri.

c. Chlorinasi

Proses ini biasanya dilakukan dibak penampung air, seperti menambahkan bahan senyawa yang mengandung senyawa chlor, antara lain seperti gas chlor, senyawa kaporit, dan senyawa sodium chlorite (NACIO2).

3. Pengolahan Secara Kimia

Pengolahanan secara kimia dapat dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu : a. Penambahan koagulasi

Penambahan koagulasi bertujuan untuk mempercepat proses pengendapan partikel yang tidak dapat mengendap dalam air dengan metode koagulasi bahan kimia yang digunakan antara lain seperti tawas, kapur, dan juga kaporit.

b. Proses aerasi

Aerasi mempunyai pengertian tentang proses memasukan udara ke dalam air. Saluran yang utama adalah dengan memaksimalkan luas dan permukaan air ke udara. Dengan perpindahan efisiensi terbesar dari sesuatu medium ke lainnya, hal ini sangat esensial agar dapat berlangsung percampuran air dan udara Walker (1978) dalam Nurfathin (2008).

C. Variasi Ketinggian Filtrasi Pasir Cepat dan Pasir Lambat

Saringan pasir cepat atau (SPC) merupakan saringan air yang dapat menghasilkan debit air hasil penyaringan yang lebih banyak. Walaupun demikian saringan ini kurang efektif untuk mengatasi bau dan rasa yang ada pada air yang disaring. Selain itu karena debit air yang cepat, lapisan bakteri yang berguna untuk menghilangkan patogen tidak akan terbentuk sebaik apa yang terjadi di

saringan pasir lambat. Sehingga akan membutuhkan proses disinfeksi kuman yang lebih intensif. Sedangkan saringan pasir lambat (SPL) dapat digunakan untuk menyaring air keruh ataupun air kotor. Perbedaan antara sistem saringan pasir lambat SPL dan saringan pasir cepat SPC adalah lokasi air masuk dan keluar.Jika SPL air masuk dari atas yaitu pasir halus, lalu turun ke bawah menuju pipa yang lokasinya sejajar dengan media penyaring kerikil. Sementara SPC air masuk dari pipa bawah atau yang sejajar dengan kerikil, lalu air menuju pasir halus teratas dan keluar dari sana. Jadi simpelnya, flow air SPL dari atas ke bawah, sedangkan flow air SPC dari bawah ke atas. Adapun penjelasan tentang pengertian tersebut : 1. Saringan Pasir Cepat

Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir. Kelebihan Saringan Pasir Cepat adalah dapat menghasilkan debit air hasil penyaringan yang lebih banyak dari pada Saringan Pasir Lambat (SPL), selain itu pada Saringan Pasir Cepat umumnya dapat melakukan backwash atau pencucian saringan tanpa harus membongkar keseluruhan saringan. Kekurangan Saringan Pasir Cepat adalah kurang efektif untuk mengatasi bau dan rasa yang ada air yang disaring. Selain itu karena debit air yang cepat, lapisan bakteri yang berguna untuk menghilangkan pathogen tidak akan terbentuk sebaik apa yang terjadi pada Saringan Pasir Lambat. Sehingga akan membutuhkan proses disinfeksi kuman yang lebih intensif. Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir.

9

Gambar 2.1 Saringan Pasir Cepat (SPC)

Sumber : A Fauziah, 2011

2. Saringan Pasir Lambat

Saringan Pasir Lambat (SPL) alias Slow Sand Filter (SSF) sudah lama dikenal di Eropa sejak awal tahun 1800an. Untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih, Saringan Pasir Lambat dapat digunakan untuk menyaring air keruh ataupun air kotor. Saringan Pasir Lambat sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih pada komunitas skala kecil atau skala rumah tangga. Sistem saringan pasir lambat merupakan teknologi pengolahan air yang sangat sederhana dengan hasil air bersih dengan kualitas yang baik. Sistem saringan pasir lambat ini mempunyai keunggulan antara lain tidak memerlukan bahan kimia (koagulan) yang mana bahan kimia ini merupakan kendala sering dialami pada proses pengolahan air di daerah pedesaan. Di dalam sistem pengolahan ini proses pengolahan yang utama adalah penyaringan dengan media pasir dengan kecepatan penyaringan 5 - 10 m3/m2/hari. Air baku dialirkan ke tangki penerima, kemudian dialirkan ke bak pengendap tanpa memakai zat kimia untuk mengedapkan kotoran yang ada dalam air baku. Selanjutnya disaring dengan saringan pasir lambat. Setelah disaring dilakukan proses khlorinasi dan selanjutnya ditampung di bak penampung air bersih, seterusnya dialirkan ke konsumen. Jika air baku baku

dialirkan ke saringan pasir lambat, maka kotoran-kotoran yang ada di dalamnya akan tertahan pada media pasir. Oleh karena adanya akumulasi kotoran baik dari zat organik maupun zat anorganik pada media filternya akan terbentuk lapisan (film) biologis. Dengan terbentuknya lapisan ini maka di samping proses penyaringan secara fisika dapat juga menghilangkan kotoran (impuritis) secara bio-kimia. Biasanya ammonia dengan konsetrasi yang rendah, zat besi, mangan dan zat - zat yang menimbulkan bau dapat dihilangkan dengan cara ini. Hasil dengan cara pengolahan ini mempunyai kualitas yang baik. Cara ini sangat sesuai untuk pengolahan yang air bakunya mempunyai kekeruhan yang rendah dan relatif tetap. Biaya operasi rendah karena proses pengendapan biasanya tanpa bahan kimia. Tetapi jika kekeruhan air baku cukup tinggi, pengendapan dapat juga memakai bahan kimia (koagulan) agar beban filter tidak terlalu berat. Hal ini tidak lain karena debit air bersih yang dihasilkan oleh SPL relatif kecil. Proses penyaringan pada Saringan Pasir Lambat dilakukan secara fisika dan biologi. Secara Fisika, partikel-partikel yang ada dalam sumber air yang keruh atau kotor akan tertahan oleh lapisan pasir yang ada pada saringan. Secara biologi, pada saringan akan terbentuk sebuah lapisan bakteri. Bakteri-bakteri dari genus Pseudomonas dan Trichoderma akan tumbuh dan berkembang biak membentuk sebuah lapisan khusus. Pada saat proses filtrasi dengan debit air lambat (100-200 liter/jam/m2 luas permukaan saringan ), patogen yang tertahan oleh saringan akan dimusnahkan oleh bakteri - bakteri tersebut. Untuk perawatan saringan pasir lambat, secara berkala pasir dan kerikil harus selalu dibersihkan. Hal ini untuk menjaga agar kuantitas dan kualitas air bersih yang dihasilkan selalu terjaga dan yang terpenting adalah tidak terjadi penumpukan patogen / kuman pada saringan. Untuk mendapatkan hasil air bersih yang lebih maksimal baik kualitas maupun kuantitasnya, anda dapat menggabungkan atau mengkombinasikan saringan pasir lambat ini dengan berbagai jenis metode penyaringan air sederhana lainnya. Adapun untuk disinfeksi / penghilangan kuman yang terkandung dalam air dapat menggunakan menggunakan berbagai cara seperti khlorinasi, brominasi, ozonisasi, penyinaran ultraviolet ataupun menggunakan aktif karbon. Untuk menjaga hal - hal yang tidak diinginkan, sebaiknya air hasil penyaringan dimasak

11

terlebih dahulu hingga mendidih sebelum dikonsumsi atau anda mungkin dapat menggunakan cara disinfeksi / menghilangkan kuman pada air secara sederhana lainnya.

Gambar 2.2 Saringan Pasir Lambat (SPL)

Sumber : A Fauziah, 2011

D. Sungai Sebagai Sumber Air Bersih

Sumber air bersih adalah sumber air yang akan digunakan oleh masyarakat untuk keperluan sehari - hari. Sumber air bersih masyarakat biasanya berasal dari sumber air permukaan. Yang termasuk kedalam air permukaan diantaranya adalah air sungai, air tanah, air danau dan jenis air lain yang pada dasarnya berada di permukaan. Air sungai biasanya digunakan sebagai sumber air bersih oleh sebagian masyarakat. Terutama mayarakat yang tinggal di daerah sekitar hulu sungai. Masyarakat menggunakan air sungai untuk kebutuhan mandi, mencuci dan juga memasak. Namun karena polusi dari limbah, baik dari limbah industri maupun dari limbah rumah tangga, kini kualitas air di sebagian wilayah di Indonesia, terutama di daerah perkotaan mengalami penurunan kualitas, hingga sampai sumber air tersebut tidak dapat lagi digunakan sebagai sumber air bersih karena kualitasnya sudah tidak memenuhi standar kualitas air bersih yang layak digunakan.

Seperti halnya Kebutuhan air bersih warga Yogyakarta, dan sebagian warga Bantul dan Sleman (Kartamantul) masih jauh dari kata cukup. Kebutuhan air di Kartamantul semakin banyak seiring perkembangan wilayah yang ditandai dengan banyaknya bangunan besar seperti hotel, apartemen, atau pusat perbelanjaan. Suplai air bersih untuk Kartamantul idealnya 9.500 liter per detik. Namun yang ada saat ini pasokan baru 2.500 liter per detik. Kebutuhan air bersih di Kartamantul saat ini dipenuhi melalui perusahaan daerah air minum (PDAM) di masing-masing kabupaten dan kota. Volumenya 2,3 meter kubik atau 2.300 liter per detik. Sementara hasil evaluasi hingga 2030 mendatang, Kartamantul membutuhkan suplai air bersih 9,5 meter kubik per detik. Belum terhitung kebutuhan air DIY secara keseluruhan. Itu artinya PDAM baru bisa memenuhi kebutuhan air bersih sekitar 45, 23 %, sementara dari 19.714 sumur warga yang diteliti 49,51% mengandung kandungan zat berbahaya seperti Fe (zat besi). Untuk itu perlu adanya terobosan untuk mencari sumber air bersih, salah satunya adalah dengan pengoptimalan penggunaan air sungai, karena kapasitas volume air sungai lebih banyak dan mampu mencukupi kebutuhan air bersih warga. Namun karena banyaknya air sungai yang tercemar di Yogyakarta, maka diperlukan pengolahan sederhana terlebih dahulu sebelum digunakan. Pengolahan yang bisa di gunakan dalam pengoptimalan air sungai salah satunya menggunakan filtrasi dengan media berupa pasir, zeolit dan arang,

13 BAB III LANDASAN TEORI A. Pengertian Sungai

Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara terus-menerus dari hulu (sumber) menuju hilir (muara). Sungai memiliki beberapa jenis menurut jumlah airnya (Syarifuddin, 2000) :

1. Sungai permanen yaitu sungai yang debit airnya sepanjang tahun relatif tetap. Biasanya sungai tipe ini ada di Kalimantan dan Sumatera contohnya Sungai Kapuas, Sungai Kahayan, Sungai Barito, Sungai Mahakam (Kalimantan), dan Sungai Musi, Sungai Indragiri (Sumatera).

2. Sungai periodik yaitu sungai yang pada waktu musim hujan airnya banyak, sedangkan pada musim kemarau airnya sedikit. Contohnya Sungai Progo, Sungai Code, Sungai Opak.

3. Sungai Intermittent atau sungai episodik yaitu sungai yang mengalirkan airnya pada musim penghujan, sedangkan pada musim kemarau airnya kering. Contohnya sungai Bayem.

4. Sungai ephemeral yaitu sungai yang ada airnya hanya pada saat musim hujan. Contohnya Sungai Bayem.

Sungai Konteng adalah salah satu DAS yang mengalami proses perkembangan perkotaan. Sumber pencemar yang berpotensi mencemari Sungai Konteng yaitu limbah sampah yang menjadi tempat pembuangan oleh warga. Sungai Konteng dengan hulu di daerah antara Tempel dan Turi dengan panjang alur sungai ±34.00 km, bermuara di Sungai Progo di daerah hilir Sedayu. Area pelayanan Sungai Konteng meliputi Sedayu di kabupaten Bantul, Moyudan, Gamping, Godean, dan Sayegan di kabupaten Sleman. Sungai Konteng adalah anak sungai yang bermuara di Sungai Progo. Sungai Progo yang menyusuri perbatasan antara Kabupaten Kulon Progo dengan Kabupaten Bantul merupakan badan penerima air utama untuk wilayah barat Kabupaten Bantul dan Kabupaten Sleman, serta Kabupaten Kulon Progo, panjang alur sungai di wilayah studi ±138.00 km, ini merupakan sungai terpanjang di wilayah studi, area pelayanan

Sungai Progo dengan anak-anak sungainya secara keseluruhan adalah 761,67 km². Selain Sungai Konteng yang bermuara di Sungai Progo ada beberapa sungai lainya antara lain : Sungai Bedog, Sungai Sudu, Sungai Tiralah, Sungai Klegung, Sungai Putih, Sungai Krasah, Sungai Diro, Sungai Galur, Sungai Papah dan Sungai Serang.

B. Kualitas Air

Kualitas air adalah karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan tertentu dari sumber-sumber air. Kriteria mutu air merupakan satu dasar baku mutu air, disamping faktor-faktor lain. Baku mutu air adalah persyaratan mutu air yang disiapkan oleh suatu negara atau daerah yang bersangkutan.

Manusia memerlukan air tidak hanya dari segi kuantitasnya saja, tetapi juga dari kualitasnya. Satu orang dalam satu hari membutuhkan air kurang lebih 200 liter. Menurut Syamsuri(1993) kualitas air ditentukan oleh konsentrasi bahan kimia yang terlarut dalam air. permasalahan kualitas air dapat ditimbulkan oleh proses alamiah maupun ulah manusia, sedangkan menurut ismail(1999) ada beberapa parameter kualitas air bersih seperti kaitanya dengan pengaruh terhadap erosi, sedimentasi, suhu air, kimia dan biologi. Suryani(1992) menyatakan jika kualitas air tidak dipenuhi maka air dapat menjadi penyebab timbulnya penyakit. Air yang kotor sangat berbahaya bagi tubuh manusia, bila air sudah tercemar dengan bahan kimia, maka hampir dapat dipastikan berbagai jenis organisme penyebab penyakit. Kualitas air adalah karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan tertentu dari sumber-sumber air. Berikut penjelasan tentang standar kualitas air dan faktor-faktor yang mempengaruhi :

1. Standar kualitas air

Standar kualitas air dapat diartikan sebagai ketentuan-ketentuan yang biasanya dituangkan dalam bentuk pernyataan atau angka yang menunjukkkan persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi agar air tersebut tidak menimbulkan gangguan kesehatan, gangguan teknis dan gangguan dari segi estetika. Syarat mutlak yang harus dipenuhi agar air dapat digunakan sebagai air minum adalah

15

mutu dan kualitas air minum yang ditetapkan dalam kepmenkes RI No 907/MENKES/SK/2002 tentang syarat-syarat pengawasan kualitas air bersih.

Dari segi kualitas air harus memenuhi persyaratan antara lain : a. Fisik

tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, air harus jernih, suhu air di bawah suhu udara.

b. Kimia

air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat racun tertentu dalam jumlah melampaui batas-batas yang telah di tentukan.

c. Bakteriologi

air minum tidak boleh mengandung bakteri penyakit sama sekali dan tidak boleh mengandung golongan coli melebihi batas-batas yang telah ditentukan.

2. Faktor-Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Kualitas Air

Kualitas air bagi suatu peruntukan ditentukan oleh sifat fisik, kimia, dan kandungan bakteri didalamnya. Kualitas air dapat berubah ubah karena pengaruh aktivitas manusia. Menurut Utaya (1990/1991) ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas air, diantaranya adalah iklim.

Unsur unsur iklim yang mempengaruhi terhadap kualitas air secara langsung misalnya curah hujan, tekanan udara, penguapan (evaporasi), dan temperatur. Hujan yang jatuh di permukaan bumi, ketika masih diudara kadang-kadang sudah bercampur dengan gas-gas di atmosfir seperti , dan CL (dalam Nurfatin, 2008).

C. Air Bersih

Air bersih adalah salah satu jenis sumber daya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalam melakukan aktifitas mereka sehari-hari termasuk diantaranya sanitasi. Untuk dikonsumsi air minum menurut departemen kesehatan, syarat-syarat air minum dan air bersih adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna dan tidak mengandung logam berat. Walaupun air dari sumber alam dapat diminum oleh

manusia, terdapat resiko tercemar oleh bakteri. Berikut ini adalah ciri air bersih, syarat fisik yaitu tampilan harus jernih dan tidak keruh , tidak berwarna apapun, tidak berasa apapun, tidak berbau apaun, suhu antara 10-25 C (sejuk), tidak meninggalkan endapan. Syarat kimiawi yaitu tidak mengandung bahan kimiawi yang mengandung racun, tidak mengandung zat-zat kimiawi yang berlebihan, cukup yodium, dan pH air antara 6,5 – 8,5. Syarat mikrobiologi yaitu tidak mengandung kuman-kuman penyakit seperti disentri, tipus, kolera, dan bakteri pathogen penyebab penyakit.

Indikator-indikator lain yang dipakai dalam menentukan kualitas air bersih dan parameter-parameter yang akan diteliti untuk mengetahui kadar yang terkandung didalam air sungai sebagai berikut :

1. Kandungan lumpur dan suspensi (Kekeruhan)

Lumpur adalah campuran cair atau semi cair antara lain 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.

2. pH

pH adalah tingkatan asam basa suatu larutan yang diukur dengan skala 0-14. Tinggi rendahnya pH air sangat dipengaruhi oleh kandungan mineral lain yang terdapat dalam air. Nilai pH air yang normal adalah sekitar netral, yaitu pH = 7, sedangkan pH air yang terpolusi, seperti air buangan nilai pHnya berbeda-beda tergantung dan jenis buangannya. Air dibawah 6,5 itu disebut asam sedangkan diatas 8,5 itu disebut basa. pH tubuh manusia adalah 7, banyak ahli mengatakan bahwa tubuh yang ber alkali dapat mencegah berbagai macam penyakit degeneratif, termasuk sel-sel kanker, yang dapat terbentuk mudah didalam tubuh yang bersifat asam.

Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Repubilk Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010, air dikatakan bersih apabila pH = 6,5-8,5.

17

3. DO

Oksigen Terlarut (OT) / Dissolved Oxygen (DO) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Oksigen terlarut disuatu perairan sangat berperan dalam proses penyerapan makanan oleh mahkluk hidup dalam air. Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan mengamati beberapa parameter kimia seperti aksigen terlarut (DO). Semakin banyak jumlah DO (dissolved oxygen) maka kualitas air semakin baik. Jika kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi. Satuan DO dinyatakan dalam persentase saturasi. Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan – bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut (SALMIN 2000). Kecepatan difusi oksigen dari udara tergantung dari beberapa faktor seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arcs, gelombang dan pasang surut. ODUM (1971) menyatakan bahwa kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan – bahan organik dan anorganik. Keadaan oksigen terlarut berlawanan dengan keadaan BOD, semakin tinggi BOD semakin rendah oksigen terlarut. Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada lems, stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen untuk ikan dalam keadaan diam relatif lebih sedikit dibandingkan dengan ikan pada

saat bergerak. Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun. Idealnya kandungan oksigen terlarut dan tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70 % (HUET, 1970). KLH menetapkan bahwa kandungan oksigen terlarut adalah 5 ppm untuk kepentingan wisata bahari dan biota laut (ANONIMOUS, 2004). Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan biologi yang dilakukan oleh organisme aerobik dan anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang ada pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas, karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga.

D. Filtrasi Air Bersih

Filtrasi air bersih adalah pembersih partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum yang diatasnya padatan akan terendapkan. Adapun bebrapa proses filtrasi yang dilkukan sebagai berikut :

1. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan seperti paralon berukuran 4 inchi, tutup paralon, kran air, gergaji dan lem.

2. Menyiapkan bahan-bahan yang akan di gunakan dalam proses filtrasi, yaitu:

a. Pasir

Pasir merupakan media penyaringan yang baik untuk proses penjerihan air, karena pasir sifatnya yang berupa butiran bebas, butiran

19

pasir mampu menyerap dan menahan partikel dalam air. Selain itu butiran pasir juga berfungsi menyaring kotoran dan air, pemisah sisa-sisa flok serta pemisah partikel besi yang terbentuk setelah kontak dengan udara. Selama penyaringan koloid suspensi dalam air akan ditahan dalam media poroust sehingga kualitas air akan meningkat (Kusnaedi, 1995). Seperti pasir yang digunakan dalam uji adalah pasir kuarsa, pasir kuarsa atau yang sering juga di sebut pasir silika yang diambil dari senyawa kimianya Silicon Dioxide atau Silika Dioksida (SiO2). Pasir kuarsa memiliki komposisi gabungan dari: SiO2, Fe2O3, AI2O3, TiO2, CaO, MgO dan K2O. Pasir yang digunakan pada percobaan ini dibersihkan dan dicuci sampai bersih, Semakin tebal pasir yang digunakan maka kadar DO semakin meningkat dan kadar kekeruhan berkurang.

b. Zeolit

Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium. Mineral utama yang terdapat di dalam zeolite ialah clinoptilolite yang merupakan silikat kalsium, potassium, magnesium dan alumino dan memiliki kadar penukaran cation (CEC) +120 meq/100g. Secara umum zeolit memiliki molekul sruktur yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Dibeberapa tempat di jaringan ini, atom Silicon digantikan degan atom Aluminium, yang hanya terkoordinasi dengan 3 atom oksigen. Atom aluminium ini hanya memiliki muatan 3+, sedangkan silicon sendiri memiliki muatan 4+. Keberadaan atom Aluminium ini secara keseluruhan akan menyebababkan zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif inilah yang menyebabkan zeolit mampu mengikat kation. Zeolit berfungsi untuk menjernihkan air dan menghilangkan bau, Zeolit juga sering disebut sebagai 'molecular sieve / molecular mesh' (saringan molekuler) karena zeolit memiliki pori-pori berukuran molekuler sehingga mampu memisahkan/menyaring molekul dengan ukuran tertentu. Zeolit mempunyai beberapa sifat antara lain: mudah melepas air akibat

pemanasan, tetapi juga mudah mengikat kembali molekul air dalam udara lembab. Oleh sebab itu sifatnya tersebut maka zeolit banyak digunakan sebagai bahan pengering. Disamping itu zeolit juga mudah melepas kation dan diganti dengan kation lainnya, misal zeolit melepas natrium dan digantikan dengan mengikat kalsium atau magnesium. Sifat ini pula menyebabkan zeolit dimanfaatkan untuk melunakkan air. Zeolit dengan ukuran rongga tertentu digunakan pula sebagai katalis untuk mengubah alkohol menjadi hidrokarbon sehingga alkohol dapat digunakan sebagai bensin. Zeolit dialam banyak ditemukan di India, Siprus, Jerman dan Amerika Serikat. Dalam sistem penjernih air sederhana ini, fungsi zeolit adalah untuk menghilangkan kandungan Ca2+ dan Mg2+. Air yang mengandung Ca2+ dan Mg2+ berlebih menyebabkan kualitas air menurun, atau dengan bahasa sederhana biasa disebut dengan “Air Sadah”, air sadah biasanya berbau dan rasanya seperti kapur.

Gambar 3.1 Zeolit

Zeolit menaikan kadar DO karena zeolit mempunyai kemampuan cukup baik untuk menyerap Fe dan Mn dalam air. Waktu kontak dan laju filtrasi mempengaruhi penurunan Fe dan Mn. Semakin perlahan sampel air mengalir dalam kolom, semakin efektif penurunan konsentrasi Fe dan Mn.

21

Namun, waktu kontak yang dibutuhkan zeolit untuk menurunkan zeolit yang digunakan pada percobaan ini dibersihkan, dicuci dan dijemur. c. Arang Batok

Arang adalah residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air dan komponen volatil dari hewan atau tumbuhan. Arang umumnya didapatkan dengan memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda lain. Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan meyerupai batu bara ini terdiri dari 85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya. Arang tempurung kelapa termasuk sebagai material karbon. Karbon merupakan bahan yang sering digunakan dalam filter adsorbers yang bertindak baik untuk menyaring partikel maupun untuk adsorbsi. Sifat fisik yang mempengaruhi efektifitas penggunaan material karbon sebagai media filter adalah kekerasan dan ukuran partikel. Tingkat kekerasan akan mempengaruhi kerugian akibat pengausan selama operasional, perawatan dan regenerasi media. Material yang lebih keras akan lebih tahan terhadap pengausan tersebut. Sedangkan ukuran partikel akan mengontrol besarnya volume pengangkutan yang terjadi didalam material karbon tersebut. Material dengan ukuran partikel yang lebih kecil akan menyediakan pori-pori makro lebih besar ketika terjadi peningkatan luas permukaan eksternal per satuan massa, sehingga akan meningkatkan volume pengangkutan massa yang terjadi. Selain itu ukuran partikel juga mempengaruhi besarnya head loss aliran yang melewati media karbon tersebut, sama seperti yang terjadi pada media berpori lainnya. Arang tempurung kelapa dapat menyaring senyawa-senyawa organik berupa volatile organik, benzene, gasoline dan trihalomethan serta beberapa logam berat. Arang batok yang digunakan dicuci sampai bersih sehingga warna air dari arang tersebut bersih dan tidak hitam.

3. Melakukan proses filtrasi dari masing-masing bahan yang telah di persiapkan untuk selanjutnya diuji kedalam laboratorium.

E. Regresi Linier

Regresi linier adalah metode statistika yang digunakan untuk membentuk model hubungan antara vairiabel terikat (dependen : respon : Y) dengan satu variabel bebas (independen, prediktor, X ). Apabila banyaknya variabel bebas hanya ada satu, disebut sebagai regresi linier sederhana, sedangkan apabila terdapat lebih dari 1 variabel bebas, disebut sebagai regresi linier berganda. (Kurniawan, 2008).

Rumus umum regresi linier sederhana:

...(3.1) Dimana Y : Nilai regresi

b : Kemiringan (slope) a : Konstanta

ada 2 macam koefisien dalam regresi linier sederhana : 1. Koefisien Determinasi ( )

Koefisien determinasi digunakan untuk mencari seberapa besar variabel independen dapat menjelaskan secara keseluruhan variasi variable independen, dari persamaan regresi yaitu memberikan proporsi atau presentase variasi total dalam variabel tekait yang dijelaskan oleh variabel bebas. Nilai terletak antara 0< <1, dan kecocokan model dikatakan lebih baik kalau semakin mendekati 1 (Junaidi, 2008).

2. Koefisien Korelasi (r)

Koefisien Korelasi adalah suatu ukuran untuk mengukur tingkat keeratan hubungan linier antara variabel terikat dengan variabel bebas. Pada kasus dua variabel (satu variabel terikat dan satu variabel bebas), besaran r biasa dituliskan dengan huruf kecil untuk dua variabel dapat bernilai positif maupun negatif (antara -1 – 1). Nilai koefisien korelasi berkisar antara -1,0<r<1 (Soewarno, 1995).

23 BAB IV

METODE PENELITIAN A. Tahap Penelitian

Tahapan penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dengan skema berikut :

Mulai

Studi pustaka / studi literator Persiapan :

1. Survey lapangan 2. Lokasi penelitian 3. Persiapan alat dan bahan

Pembuatan alat uji Water treatment

Pengambilan dan pengujian sampel : 1. DO

2. Kekeruhan 3. pH

Rekapitulasi data

Analisis dan perhitungan

Kesimpulan dan saran Selesai

B. Survei Lapangan

Survey lapangan yang saya lakukan adalah di Sungai Konteng Jl. Wates km 7,5 Ambarketawang, Balecatur , Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta.

Gambar 4.2 Lokasi Sungai Konteng C. Lokasi Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Fluida Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Kasihan, Bantul.

D. Persiapan Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada setiap pengujian baik dalam pengujian filtrasi di laboratorium, adalah:

1. Persiapan alat dan bahan Alat untuk filtrasi terdiri dari : a. Paralon ukuran 4 inch

b. Pasir yang tertahan saringan untuk saringan air dengan ketebalan pasir 15 cm, 30 cm dan 45 cm

25

c. Zeolit yang tertahan saringan untuk saringan air dengan ketebalan zeolit 15 cm, 30 cm dan 45 cm

d. Arang batok untuk saringan air dengan ketebalan arang 15 cm, 30 cm dan 45 cm

e. Tutup paralon berdiameter 4 inch. f. Kran air

g. Botol minuman berukuran 1,5 liter 2. Alat dan bahan laboraturium meliputi

a. Termometer b. pH meter

c. Gelas ukur 10 ml dan 100 ml d. Pipet, suntikan

e. Labu elemeyer f. Tabung reaksi 10 ml g. Timbangan

h. Oven

E. Pembuatan dan Cara Kerja Alat Uji

Pembuatan alat uji dimulai dengan memotong paralon berukuran 4 inch sepanjang 150 cm. Selanjutnya paralon yang sudah dipotong dilubangi pada bagian bawah untuk tempat kran. Setelah dilubangi kran dipasang dan dilem pada bagian samping agar tidak terjadi kebocoran. Kemudian paralon ditutup pada bagian bawah sebagai penahan media filtrasi. Jika rangkaian paralon sudah jadi, selanjutnya alat bisa digunakan untuk melakukan pengujian filtrasi, yaitu dengan menggunakan pasir, zeolit dan arang batok.

Gambar 4.3 Alat uji model filtrasi media filtrasi pasir

Gambar 4.4 Alat Uji Model Filtrasi Media Filtrasi Zeolit.

27

Cara kerja alat uji filtrasi buatan ini adalah dengan memasukkan air kedalam tabung input dengan ukuran 4 inch, Dengan media filtrasi pasir, zeolit dan arang batok dengan ketebalan yang berbeda-beda yaitu pada ketebalan 15cm, 30cm, dan 45cm. Dilakukan secara bergantian dan diambil sampel sebanyak 9 sampel dan 1 inlet total 10 sampel pada tahap awal, kemudian pada tahap akhir diambil 1 sampel air untuk menguji pH setelah didapat analisis ketebalan media filtrasi.

F. Pengambilan dan Pengujian Sampel

Lokasi pengambilan sampel di daerah Jl. Wates km 7,5 Ambarketawang, Balecatur , Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta.

Air sungainya telah mengalami pencemaran, ini terlihat dari warna air yang keruh/kuning, berbau dan banyak terdapat sampah - sampah dan bangkai binatang. Penyebab pencemaran sungai yaitu dari segi bentuk, terdapat dua jenis muatan atau bahan yang menyebabkan pencemaran adalah benda padat, berupa sampah-sampah padat dari kertas, plastik dan material lainnya. Selain itu cairan, yang akan langsung bersatu dengan aliran air yaang dicemari.

Proses pengujian meliputi parameter dan bahan yang dibutuhkan, yang meliputi :

1. Pemeriksaan kadar oksigen dalam air (DO)

Berikut merupakan tahap - tahap dalam pemeriksaaan kadar oksigen (DO): a. Air sampel dimasukkan kedalam botol sampai leher botol.

b. Perekasi O2 dimasukkan kedalam air sampel sebanyak 20 tetes atau 10 ml.

c. MnSO4 ( mangan sulfat ) dimasukkan kedalam air sampel sebanyak 20 tetes atau 10 ml, kemudian tutup botol bolak balik sampai terdapat endapan diamkan selama 5 menit.

d. H2SO4 ( sulfat ) dimasukkan kedalam air sampel sebanyak 20 tetes, kemudian tutup kembali botol dan bolak balik hingga endapan hilang sehingga warna larutan menjadi kuning.

f. Kemudian ditittrasi dengan Na2S2O3 ( natrium thio sulfat ) sampai warna kekuningan muda atau berubah. Catat nilai titrasinya, maka didapat t1.

g. Tambahkan amilum sebanyak 10 tetes sehingga larutan berwarna biru. h. Kemudian tittrasi lagi dengan Na2S2O3 sampai warna hilang atau

mendekati bening, maka didapat t2.

i. Dicatat volume Na2S2O3 yang dipakai untuk tittrasi (t1+t2) 2. Pengujian Kandungan Kadar Lumpur dan Suspensi ( Kekeruhan )

Berikut merupakan tahap - tahap dalam Pengujian kadar lumpur dan suspensi (kekeruhan) :

a. Kocok air yang ada dibotol sampel

b. Ambil 1000 ml air sampel dari masing - masing lokasi kedalam kerucut imhoff

c. Ambil 10 ml tawas, tambahkan pada air sampel (inlet) dan aduk hingga tercampur.

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

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

f. Timbang kertas saringan

g. Setelah itu air limbah (inlet) dibuang yang bersih, endapan disaring dengan kertas saring.

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

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

3. Pengujian pH

Berikut merupakan tahap - tahap dalam Pengujian pH : a. Pemeriksaan suhu dengan termometer

29

b. Dengan alat pH meter, maka dapat langsung diketahui berapa kadar pH dalam air sampel, dengan cara memasukkan batang alat ukur pH meter kedalam botol yang berisi air sampel.

G. Analisis Dan Perhitungan

Analisis dan hitungan menggunakan rumus sebagai berikut : 1. DO

………...…………4.1 Dengan :

V = Volume sampel (100 ml) t = Banyaknya titrasi (ml) f = Faktor koreksi = 1 0,2 = Ketetapan koefisien Contoh perhitungan :

Diketahui : V = 100 ml

t1 = 16 tetes = 16 x 0,05 = 0,8 t2 = 15 tetes = 15 x 0,05 = 0,75 f = 1

= 3,1 mg/l 2. Kekeruhan

a. Total bahan tersuspensi Total suspensi =

...4.2 Dengan :

B = Berat kertas filter oven (mg) A= Berat kertas filter (mg) b. Kandungan lumpur

% Kandungan lumpur =

Contoh perhitungan : Diketahui :

B = 0,99 A = 0,97

Volume endapan = 15 Total suspensi =

= 0,02 mg/l % Kandungan lumpur =

31 BAB V

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Pengujian air sungai menggunakan alat uji filtrasi buatan dengan media filtrasi pasir, zeolit dan arang yang dianalisis di laboraturium rekayasa lingkungan UMY, Pengujian menggunakan variasi ketebalan media filtrasi 15 cm, 30 cm dan 45 cm. Parameter yang diuji yaitu DO, kekeruhan dan Ph, pada pengujian DO dilaksanakan pada tanggal 2 sampai 3 april 2016, pada pengujian kekeruhan dilaksanakan pada tanggal 4 sampai 6 april 2016, pada pengujian pH dilaksanakan pada tanggal 28 april 2016.

A. Kualitas Air Sungai Sebelum Diolah Untuk Mengetahui Kadar Kekeruhan, DO dan pH

Penelitian kualitas air sungai sebelum diolah yang dilakukan di laboraturium mendapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.1 Hasil pengamatan air sungai Sumber

Parameter Kimia

Do (mg/l) Kekeruhan (%) pH

Air asal 3,2 2 7,5

Sumber : Hasil penelitian, 2016

Dari data hasil pengamatan air sungai yang belum diolah didapat kadar DO 3,2 mg/l, Kadar kekeruhan 2 % dan kadar pH 7,5. Dari data diatas bahwa parameter nilai DO tidak memenuhi syarat kualitas air bersih.

B. Variasi Ketebalan Media Filtrasi dengan Peningkatan Kadar DO, Penurunan Kadar Kekeruhan dan Kadar pH

Hasil analisis peningkatan kadar DO, penurunan kadar kekeruhan dan kadar pH sebagai berikut :

1. DO

a. Peningkatan kadar DO dengan media filtrasi pasir, zeolit, dan arang pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Gambar 5.1 Hasil pengujian kadar DO pasir, zeolit, dan arang

Dari data hasil pengamatan air sungai yang belum diolah didapat kadar DO 3,8 mg/l, Kadar kekeruhan 2,2% dan kadar pH 7. Dari data di atas bahwa parameter nilai DO tidak memenuhi syarat kualitas air bersih.

a. Peningkatan kadar DO dengan media filtrasi pasir pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

Tabel 5.2 Hasil pengujian DO menggunakan pasir kuarsa Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) DO (mg/l)

Pasir Kuarsa

15 3,5

30 3,9

45 4,9

Sumber : Hasil penelitian, 2016 3,5 3,9 4,9 3,8 4,5 5,4 3,9 5,3 6,2 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4 4,6 4,8 5 5,2 5,4 5,6 5,8 6 6,2 6,4

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

K ad ar DO ( m g/l )

Ketebalan Saringan (cm)

PASIR

ZEOLIT

33

Gambar 5.2 Hasil pengujian kadar DO pasir

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar( R² = 0,9423), nilai regresi linier sebesar (y = 0,0467x + 2,7) dan didapat ketebalan pasir 35 cm.

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media pasir kuarsa dapat meningkatkan kadar DO. Karena pasir yang sifatnya berupa butiran bebas, butiran pasir mampu menyerap dan menahan partikel dalam air. Selain itu butiran pasir juga berfungsi menyaring kotoran dan air, pemisah sisa-sisa flok serta pemisah partikel besi yang terbentuk setelah kontak dengan udara. Selama penyaringan koloid suspensi dalam air akan ditahan dalam media porous sehingga kualitas air akan meningkat. Untuk ketebalan 15cm didapat nilai DO = 3,5 mg/l, ketebalan 30 cm didapat nilai DO = 3,9 mg/l, dan ketebalan 45 cm didapat nilai DO 4,9 mg/l.

b. Peningkatan kadar DO dengan media filtrasi zeolit pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

3,5

3,9

4,9 y = 0,0467x + 2,7

R² = 0,9423

3,1 3,4 3,7 4 4,3 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 6,4

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

K

ad

ar

DO

(m

g

/l

)

Tabel 5.3 Hasil pengujian DO menggunakan zeolit

Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) DO (mg/l)

Zeolit

15 3,8

30 4,5

45 5,4

Sumber : Hasil penelitian, 2016

Gambar 5.3 Hasil pengujian kadar DO zeolit

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,9948), nilai regresi linier sebesar (y = 0,0533x + 2,9667) dan didapat ketebalan zeolit 20 cm.

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media zeolit dapat meningkatkan kadar DO. Hal ini karena secara umum, zeolit memiliki melekular struktur yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Keberadaan atom aluminium ini secara keseluruhan akan menyebababkan zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif inilah yang

menyebabkan zeolit mampu mengikat kation. Untuk ketebalan 15 cm didapat

nilai DO = 3,8 mg/l, ketebalan 30 cm didapat nilai DO = 4,5 mg/l dan ketebalan 45 cm didapat nilai DO = 5,4 mg/l.

3,8

4,5

5,4 y = 0,0533x + 2,9667

R² = 0,9948

3,1 3,4 3,7 4 4,3 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 6,4

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

K ad ar DO (m g /l )

35

c. Peningkatan kadar DO dengan media filtrasi arang pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

Tabel 5.4 Hasil pengujian DO menggunakan arang batok Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) DO (mg/l)

Arang Batok

15 3,9

30 5,3

45 6,2

Sumber : Hasil penelitian, 2016

Gambar 5.4 Hasil pengujian kadar DO arang

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar (R² = 0,9845), nilai regresi linier sebesar (y = 0,0767x + 2,8333) dan didapat ketebalan arang 20 cm. Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media arang batok dapat meningkatkan kadar DO. Hal ini karena arang batok dapat menyaring senyawa-senyawa organik berupa volatile organik, benzene, gasoline dan trihalomethan serta beberapa logam berat.

Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai DO = 3,9 mg/l, ketebalan 30 cm didapat nilai DO = 5,3 mg/l dan ketebalan 45 cm didapat nilai DO = 6,2 mg/l.

3,9

5,3

6,2 y = 0,0767x + 2,8333

R² = 0,9845

3,1 3,4 3,7 4 4,3 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 6,4

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

K ad ar DO (m g /l )

2. Kekeruhan

a. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi pasir, zeolit, dan arang pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Gambar 5.5 Hasil pengujian kadar kekeruhan pasir, zeolit, dan arang batok Grafik di atas adalah hasil pengujian kadar kekeruhan dengan media pasir, zeolit, dan arang batok dengan variasi ketebalan 15 cm, 30 cm, dan 45 cm.

b. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi pasir pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

Tabel 5.5 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan pasir kuarsa Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) Kekeruhan (%)

Pasir

15 1,8

30 0,6

45 0,45

Sumber : Hasil penelitian, 2016 3,5 3,9 4,9 3,8 4,5 5,4 3,9 5,3 6,2 3 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,4 5,7 6 6,3

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

K ad ar K ek er u h an ( % )

Ketebalan Saringan (cm)

PASIR

ZEOLIT

37

Gambar 5.5 Hasil pengujian kadar kekeruhan pasir

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,8322), dan nilai regresi linier sebesar (y = -0,045x + 2,3).

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media pasir kuarsa dapat menurunkan kadar kekeruhan. Karena pasir yang sifatnya berupa butiran bebas, butiran pasir mampu menyerap dan menahan partikel dalam air. Selain itu butiran pasir juga berfungsi menyaring kotoran dan air, pemisah sisa-sisa flok serta pemisah partikel besi yang terbentuk setelah kontak dengan udara. Selama penyaringan koloid suspensi dalam air akan ditahan dalam media porous sehingga kualitas air akan meningkat. Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 1,8 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 0,6 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 0,45 %.

c. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi zeolit pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

Tabel 5.6 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan zeolit Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) Kekeruhan (%)

Zeolit

15 0,59

30 0,55

45 0,5

Sumber : Hasil penelitian, 2016 1,8

0,6

0,45 y = -0,045x + 2,3

R² = 0,8322

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

K ad ar Lu m p u r (% )

Gambar 5.7 Hasil pengujian kadar kekeruhan zeolit

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,9959), dan nilai regresi linier sebesar (y = -0,003x + 0,6367).

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media zeolit dapat menurunkan kadar kekeruhan. Hal ini karena

zeolit memiliki pori-pori berukuran melekuler sehingga mampu

memisahkan/menyaring molekul dengan ukuran tertentu.

Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 0,59 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 0,55 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 0,5%.

d. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi zeolit pada ketebalan 15cm, 30 cm dan 45 cm.

Tabel 5.7 Hasil pengujian kekeruhan menggunakan arang Media filtrasi Ketinggian saringan (cm) Kekeruhan (%) Arang

15 0,86

30 0,76

45 0,3

Sumber : Hasil penelitian, 2016

0,59 _0,55

0,5 y = -0,003x + 0,6367

R² = 0,9959

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

Kad

ar

Lu

m

p

u

r

(%

)

39

Gambar 5.8 Hasil pengujian kadar kekeruhan arang

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,8789), dan nilai regresi linier sebesar (y = - 0,0187x + 1,2).

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media arang batok dapat menurunkan kadar kekeruhan. Hal ini karena arang batok dapat menyaring senyawa-senyawa organik berupa volatile organik, benzene, gasoline dan trihalomethan serta beberapa logam berat. Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 0,86 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 0,76 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 0,3%.

3. pH

Penelitian kadar pH yang dilakukan di laboraturium telah mendapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 5.7 Hasil penelitian kadar pH dengan media filtrasi pasir, zeolit dan arang Media Filtrasi Ketebalan media filtrasi

(cm)

pH

Pasir 35 7,5

Zeolit 25 7,5

Arang 20 7,5

Sumber : Hasil penelitian, 2016 0,86

0,76

0,3 y = -0,0187x + 1,2

R² = 0,8789

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

K ad ar Lu m p u r (% )

Dari data diatas didapat ketinggian filtrasi dengan mencari ketebalan grafik DO maka didapat ketebalan pasir 30 cm, zeolit 20 cm, dan arang 15 cm. Setelah mendapatkan ketebalan, media filtrasi disatukan kedalam alat filtrasi yang sudah didesain dengan susunan pasir pada bagian bawah, zeolit pada bagian tengah dan arang batok pada bagian atas. Setelah air disaring diuji pH dan didapat nilai pH 7,5.

Dari semua grafik dapat disimpulkan terjadi peningkatan efisiensi DO, efisisensi DO terbesar yaitu sebesar 6,2 mg/l, kekeruhan mengalami penurunan paling terkecil yaitu 0,3 % dan pH didapat 7,5.

C. Hasil Kemampuan Alat Filtrasi dalam Mempengaruhi Kualitas Air

Dalam percobaan alat yang dilakukan, dapat memperoleh air bersih yang diperlukan dengan menggunakan alat uji model filtrasi buatan. Air yang disaring dalam percobaan menggunakan air sungai yang digolongkan sebagai suspensi. Karena bersifat heterogen, terdiri dari tiga fase yaitu padat, cair, dan keruh, serta apabila didiamkan terbentuk endapan.

Alat uji filtrasi buatan ini termasuk saringan pasir lambat. Saringan pasir lambat dapat digunakan untuk menyaring air keruh ataupun air kotor. Saringan pasir lambat sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih pada komunitas skala kecil atau skala rumah tangga. Sistem saringan pasir lambat merupakan teknologi pengolahan air yang sangat sederhana dengan hasil air bersih dengan kualitas yang baik. Sistem saringan pasir lambat ini mempunyai keunggulan antara lain tidak memerlukan bahan kimia (koagulan) yang mana bahan kimia ini merupakan kendala sering dialami pada proses pengolahan air di daerah pedesaan.

Alat uji model filtrasi buatan yang dibuat memiliki beberapa komponen penyaring, berurutan dari bawah ke atas yaitu pasir, zeolit, dan arang batok kelapa. Komposisi jumlah bahan yang digunakan yakni setiap bahan menempati ruang dengan ketebalan pasir 30 cm, zeolit 25 cm, dan arang batok 20 cm.

41

Komponen alat uji filtrasi buatan yang dibuat memang disusun berdasarkan kerapatannya, yakni dari atas paralon, bahan berkomponen renggang dan semakin kebawah semakin padat. Hal ini dimaksudkan agar penjernih air dapat optimal dalam melakukan fungsinya.

Ketika air sungai kami masukkan ke dalam alat filtrasi, maka tidak lain dan tidak bukan air yang keluar dari alat uji model filtrasi buatan tersebut adalah air yang jauh lebih jernih dibandingkan yang semula. Hal ini dikarenakan partikel-partikel suspensi yang membuat air menjadi keruh ukurannya lebih besar dibandingkan kerapatan komponen-komponen penyaring dalam alat penjernih air sederhana dan komponen-komponen filtrasi seperti gambar 5.9

Gambar 5.9 Alat filtrasi yang digunakan

Setelah menemukan variasi ketebalan filtrasi, selanjutnya alat filtrasi diuji coba untuk mengetahui seberapa mampu alat filtrasi menyaring air, dengan cara

menampung air dalam botol kemudian dibandingkan dengan air hasil saringan yang pertama, begitu seterusnya hingga air mengalami penurunan kualitas yang ditandai dengan perubahan warna air. Saat diuji coba hingga 75 liter, air masih tetap dalam kualitas baik. Alat yang digunakan untuk filtrasi ini Tidak bisa digunakan terus menerus karena jika air yang disaring sudah berubah warna maka media filtrasi yang ada didalam alat harus diganti dengan yang baru. Alat yang digunakan ini mempunyai daya penyaringanya yaitu >75 liter setelah diuji.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa alat filtrasi yang digunakan ini mempunyai daya penyaringan yaitu >75 liter . Alat yang dibuat mempunyai daya penyaringan yang baik, dan pemeliharaan (maintenance) harus secara rutin dilakukan agar alat filtrasi ini bisa berfungsi dengan baik.

41

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan

Berdasarkan analisa data yang diperoleh dari hasil penelitian dilapangan dan laboraturium dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Kualitas air sungai di Jl. Wates Km 7,5 Balecatur Ambarketawang, Kec.Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta kualitas air sungai sebelum diolah parameter kadar DO sebesar 3,2 mg/l, Kadar Kekeruhan 2 % dan kadar pH sebesar 7,5. Kadar DO tidak memenuhi syarat standar kualitas air yang ditetapkan KEPMENKES 416/MENKES/PER/IX/1990 dan No 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air bersih dan air minum, minimal kadar DO 4,0 mg/l.

2. Besar kadar DO 3,2 mg/l setelah diolah dengan menggunakan alat uji model filtrasi buatan dengan media filtrasi pasir, zeolit dan arang batok terjadi kenaikan terbesar 6,2 mg/l pada ketebalan 45 cm, nilai kadar kekeruhan 2 % mengalami penurunan paling terkecil 0,3 mg/l, nilai kadar pH sebesar 7,5. 3. Alat uji model filtrasi buatan dengan media filtrasi pasir 35 cm, zeolit 25 cm

dan arang batok 20 cm, mempunyai daya penyaringan yaitu > 75 liter. Alat yang dibuat mempunyai daya penyaringan yang baik dan pemeliharaan (maintenance) harus secara rutin dilakukan agar alat filtrasi ini bisa berfungsi dengan baik.

B. Saran

Berdasarkan dari hasil penelitian yang didapatkan dengan menggunakan alat uji model filtrasi buatan untuk mengubah air sungai menjadi air bersih, maka dalam hal ini ingin memberikan saran agar hasil penelitian yang didapatkan bisa lebih baik:

1. Pada penelitian selanjutnya, dilaksanakan model infiltrasi yang berbeda, sehingga dapat membandingkan kelebihan dan kekurangan dengan peneliti sebelumnya.

2. Perlu dicoba input bahan filtrasi lain, dan ketinggian elevasi tabung pada alat uji filtrasi dibuat lebih tinggi agar data yang diperoleh bervariasi sehingga dapat membandingkan kelebihan dan kekurangan dengan peneliti sebelumnya.

3. Diharapkan model infiltrasi sederhana ini bisa diterapkan dalam rumah tangga karena kemampuannya dalam meningkatkan kadar DO, menurunkan kadar kekeruhan dan kadar pH.

xii 4,5 mg/l dan ketebalan 45 cm didapat nilai DO = 5,4 mg/l.

c. Peningkatan kadar DO dengan media filtrasi arang pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm..

Media filtrasi

Ketinggian saringan (cm)

DO (mg/l)

Arang Batok

15 3,9

30 5,3

45 6,2

Sumber : hasil penelitian,2016

Gambar 5.3 Hasil pengujian kadar DO arang

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar (R² = 0,9845), nilai regresi linier sebesar (y = 0,0767x + 2,8333)dan didapat ketebalan arang 42cm.Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media arang batok dapat meningkatkan kadar DO. Hal ini karena arang batok dapat menyaring senyawa-senyawa organik berupa volatile organik, benzene,

gasoline dan trihalomethan serta beberapa logam berat.

Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai DO = 3,9 mg/l, ketebalan 30 cm didapat nilai DO = 5,3 mg/l dan ketebalan 45 cm didapat nilai DO = 6,2mg/l.

2. Kekeruhan

a. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi pasir pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Media filtrasi

Ketinggian saringan (cm)

DO (mg/l)

Pasir

15 1,8

30 0,6

45 0,45

Sumber : hasil penelitian,2016

Gambar 5.4 Hasil pengujian kadar kekeruhan pasir

. Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,8322), dan nilai regresi linier sebesar (y = -0,045x + 2,3). 3,9

5,3

6,2 y = 0,0767x + 2,8333

R² = 0,9845

3,1 3,4 3,7 4 4,3 4,6 4,9 5,2 5,5 5,8 6,1 6,4

14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44

K

ad

ar

DO

Ketebalan Saringan (cm)

1,8

0,6

0,45 y = -0,045x + 2,3

R² = 0,8322

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44

K

ad

ar

Lu

m

p

u

r

(%

)

xiii Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media pasir kuarsa dapat menurunkan kadar kekeruhan. Karena pasir yang sifatnya berupa butiran bebas, butiran pasir mampu menyerap dan menahan partikel dalam air. Selain itu butiran pasir juga berfungsi menyaring kotoran dan air, pemisah sisa-sisa flok serta pemisah partikel besi yang terbentuk setelah kontak dengan udara. Selama penyaringan koloid suspensi dalam air akan ditahan dalam media porous sehingga kualitas air akan meningkat. Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 1,9 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 1,6 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 1,5 %.

b. Penurunan kadar

kekeruhan dengan media filtrasi zeolit pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Media filtrasi

Ketinggian saringan (cm)

DO (mg/l)

Zeolit

15 0,59

30 0,55

45 0,5

Sumber : hasil penelitian,2016

Gambar 5.5 Hasil pengujian kadar kekeruhan zeolit.

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,9959), dan nilai regresi linier sebesar (y = -0,003x + 0,6367).

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media zeolit dapat menurunkan kadar kekeruhan. Hal ini

karena zeolit memiliki pori-pori

berukuran melekuler sehingga mampu

memisahkan/menyaring molekul

dengan ukuran tertentu.

Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 0,59 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 0,55 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 0,5%.

c. Penurunan kadar kekeruhan dengan media filtrasi zeolit pada ketebalan 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Media filtrasi

Ketinggian saringan (cm)

DO (mg/l)

0,59 _0,55

0,5 y = -0,003x + 0,6367

R² = 0,9959

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44

K

ad

ar

Lu

m

p

u

r

(%

)

xiv Arang

15 0,86

30 0,76

45 0,3

Sumber : hasil penelitian,2016

Gambar 5.6 Hasil pengujian kadar kekeruhan arang.

Dari grafik di atas didapat nilai koefisien determinasi sebesar(R² = 0,8789), dan nilai regresi linier sebesar (y = - 0,0187x + 1,2).

Dilihat dari grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa model filtrasi menggunakan media arang batok dapat menurunkan kadar kekeruhan. Hal ini karena arang batok dapat menyaring senyawa-senyawa organik berupa volatile organik, benzene, gasoline dan trihalomethan serta beberapa logam berat.Untuk ketebalan 15 cm didapat nilai kekeruhan = 0,86 %, ketebalan 30 cm didapat nilai kekeruhan = 0,76 % dan ketebalan 45 cm didapat nilai kekeruhan = 0,3%.

3. pH

Penelitian kadar pH yang dilakukan di laboraturium telah mendapatkan hasil sebagai berikut :.

Hasil penelitian kadar pH dengan media filtrasi pasir, Zeolit dan arang

Media Filtrasi

Ketebalan media filtrasi

(cm)

pH

Pasir 40 7,5

Zeolit 35 7,5

Arang 30 7,5

Sumber : hasil penelitian,2016 Dari data diatas didapat ketinggian filtrasi dengan mencari ketebalan grafik DO maka didapat ketebalan pasir 40cm, zeolit 35cm, dan arang 30cm. Setelah mendapatkan ketebalan,media filtrasi disatukan kedalam alat filtrasi yang sudah didesain dengan susunan pasir pada bagian bawah, zeolit pada bagian tengah dan arang batok pada bagian atas. Maka setelah air disaring diuji pH dan didapat pH 7.

Dari semua grafik dapat disimpulkan terjadi peningkatan efisiensi DO, efisisensi DO terbesar yaitu sebesar 5,4 mg/l,Kekeruhan mengalami penurunan paling terkecil yaitu 0,6 % dan pH didapat 7.

0,86

0,76

0,3 y = -0,0187x + 1,2

R² = 0,8789

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9

14 17 20 23 26 29 32 35 38 41 44

K

ad

ar

Lu

m

p

u

r

(%

)

xv

C. Hasil Kemampuan alat filtrasi

dalam mempengaruhikualitas air

Dalam percobaan alat yang dilakukan, dapat memperoleh air bersih yang diperlukan dengan menggunakan alat uji model filtrasi buatan. Air yang di saring dalam Percobaan menggunakan air sungai yang digolongkan sebagai suspensi. Karena bersifat heterogen, terdiri dari tiga fase yaitu padat, cair, dan keruh, serta apabila didiamkan terbentuk endapan.

Alat uji filtrasi buatan ini termasuk saringan pasir lambat . Saringan Pasir Lambat dapat digunakan untuk menyaring air keruh ataupun air kotor. Saringan Pasir Lambat sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih pada komunitas skala kecil atau skala rumah tangga. Sistem saringan pasir lambat merupakan teknologi pengolahan air yang sangat sederhana dengan hasil air bersih dengan kualitas yang baik. Sistem saringan pasir lambat ini mempunyai keunggulan antara lain tidak memerlukan bahan kimia (koagulan) yang mana bahan kimia ini merupakan kendala sering dialami pada proses pengolahan air di daerah pedesaan.

Alat uji model filtrasi buatan yang dibuat memiliki beberapa komponen penyaring, berurutan dari bawah ke atas yaitu pasir, zeolit, dan arang batok kelapa. Komposisi jumlah bahan yang digunakan yakni setiap bahan menempati ruang dengan ketebalan pasir 40 cm, zeolit 35 cm, dan arang batok 30 cm.

Komponen alat uji filtrasi buatan yang dibuat memang di susun

berdasarkan kerapatannya. Yakni dari atas Paralon, bahan berkomponen renggang dan semakin kebawah semakin padat. Hal ini dimaksudkan agar penjernih air dapat optimal dalam melakukan fungsinya.

Ketika air Sungai kami masukkan ke dalam alat Filtrasi. Maka tidak lain dan tidak bukan air yang keluar dari alat uji model filtrasi buatan tersebut adalah air yang jauh lebih jernih dibandingkan yang semula. Hal ini dikarenakan partikel-partikel suspensi yang membuat air menjadi keruh ukurannya lebih besar dibandingkan kerapatan komponen-komponen penyaring dalam alat penjernih air sederhana.dan komponen-komponen filtrasi seperti gambar 5.1

Gambar 5.1 alat filtrasi yang digunakan.

Setelah menemukan variasi ketebalan filtrasi, selanjutnya alat filtrasi diuji coba untuk mengetahui seberapa mampu alat filtrasi menyaring air, dengan cara menampung air dalam botol kemudian

xvi dibandingkan dengan air hasil saringan yang pertama. Begitu seterusnya hingga air mengalami penurunan kualitas yang ditandai dengan perubahan warna air. Saat diuji coba hingga 75 liter, air masih tetap dalam kualitas baik. Alat yang digunakan untuk Filtrasi ini Tidak bisa digunakan terus menerus karena jika air yang disaring sudah berubah warna maka media filtrasi yang ada didalam alat harus diganti dengan yang baru. Alat yang digunakan ini mempunyai daya penyaringanya yaitu 75 liter setelah diuji.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa alat Filtrasi yang digunakan ini mempunyai daya penyaringan yaitu 75 liter . Alat yang dibuat mempunyai daya penyaringan yang baik dan Pemeliharaan ( maintenance ) harus secara rutin dilakukan agar alat Filtrasi ini bisa berfungsi dengan baik.

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

B. Kesimpulan

Berdasarkan analisa data yang

diperoleh dari hasil

penelitiandilapangan dan laboraturium dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Kualitas air Sungai Konteng Jl. Wates Km 7,5 Condongcatur Ambarketawang, Kec.Sleman, Daerah Istimewah Yogyakata kualitas air sungai sebelum diolah

parameter kadar DO sebesar 3,2 mg/l, Kadar Kekeruhan 2 % dan kadar pH sebesar 7,5. Kadar DO tidak memenuhi syarat standart kualitas air yang ditetapkan KEPMENKES

416/MEN.KES/PER/IX/1990 dan No 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat- syarat dan pengawasan kualitas air bersih dan air minum, Minimal kadar DO 4,0mg/l.

2. Besar kadar DO 3,2 mg/l setelah diolah dengan menggunakan alat uji Model Filtrasi Buatan dengan media filtrasi pasir, kerikil dan

arang batok terjadi

kenaikanterbesar 6,2mg/l pada ketebalan 45cm. Nilai kadar kekeruhan 2 % mengalami penurunan paling terkecil 0,05mg/l. Nilai kadar pH sebesar 7,5.

3. Alat uji model filtrasi buatan dengan media filtrasi pasir 45cm, zeolit 45cm dan arang batok 42cm, mempunyai daya penyaringan yaitu 75 liter. Alat yang dibuat mempunyai daya penyaringan yang baik dan

xvii Pemeliharaan (maintenance) harus secara rutin dilakukan agar alat Filtrasi ini bisa berfungsi dengan baik.

C. Saran

Berdasarkan dari hasil penelitian yang didapatkan dengan menggunakan alat uji model filtrasi buatan untuk mengubah air sungai menjadi air bersih, maka dalam hal ini ingin memberikan saran agar hasil penelitian yang didapatkan bisa lebih baik :

1. Pada penelitian selanjutnya, dilaksanakan model infiltrasi yang berbeda,sehingga dapat

membandingkan kelebihan dan kekurangan dengan peneliti sebelumnya.

2. Perlu dicoba input, bahan filtrasi lain, dan ketinggian elevasi tabung pada alat uji filtrasi dibuat lebih tinggi agar data yang diperoleh bervariasi sehingga dapat membandingkan kelebihan dan kekurangan dengan peneliti sebelumnya.

3. Diharapkan model infiltrasi sederhana ini bisa diterapkan dalam rumah tangga karena

kemampuannya dalam

meningktkan kadar

DO,menurunkan kadar kekeruhan dan kadar pH.