proposal usulan penelitian - andrie
Post on 20-Oct-2015
106 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
1
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat diperlukan untuk
kebutuhan hidup orang banyak, termasuk seluruh makhluk hidup. Oleh sebab itu,
sumber daya air yang ada harus dilindungi agar pemanfaatannya dapat dirasakan
dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lainnya. Pemanfaatan air
dalam berbagai kepentingan harus dilakukan dengan bijaksana. Permasalahan
utama saat ini yaitu yang berfokus pada sumber daya air yang meliputi kualitas air
yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus menerus meningkat
dan kualitas air untuk kebutuhan domestik yang semakin menurun.
Hingga saat ini, Indonesia telah memiliki peraturan yang telah diatur dalam
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20 Tahun 1990 Tentang
Pengendalian Pencemaran Air. Pemerintah juga telah mencanangkan program-
program penataan lingkungan yang pada dasarnya berkaitan dengan upaya
pengelolaan sumber daya air dan sumber daya alam lainnya, dalam rangka
pengendalian dampak lingkungan. Jonggol merupakan sebuah kawasan yang
dulunya sempat ingin dijadikan sebagai calon ibukota Republik Indonesia.
Berlokasi di propinsi Jawa Barat dengan letak yang strategis yaitu 50 km dari
ibukota kab. Bogor, 60 km dari ibukota negara Jakarta, dan 156 km dari ibukota
provinsi Bandung.
-
2
Wilayah Jonggol memiliki luas wilayah 12,586 ha dengan jumlah penduduk
97.025 jiwa (tahun 2012). Salah satu permasalahan pengelolaan kualitas sumber
daya air yang terdapat di sebuah kawasan pesantren Madinatul Quran, yang
berlokasi di Jonggol, Bogor. Sumber air yang digunakan untuk kebutuhan para
santri dilingkungan pesantren adalah bersumber dari mata air yang terdapat
disekitar kawasan pesantren tersebut.
Karena sumber mata air yang dihasilkan terletak didaerah perbukitan, maka
kualitas air akan bercampur dengan tanah sehingga warna dari air yang ditampung
untuk kebutuhan MCK (mandi, cuci, kakus) agak keruh. Gambaran mengenai
sumber aliran air yang digunakan dan penyimpanan bak penampungan sumber air
dapat dilihat pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2 berikut ini.
Gambar 1.1 Sumber aliran air
-
3
Gambar 1.2 Bak penampungan air
1.2 Rumusan Masalah
Adapum rumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. Memberikan sebuah upaya untuk memenuhi kebutuhan air di kawasan
Pesantren Madinatul Quran.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penilitian ini adalah sebagai berikut:
a. Penelitian meneliti air baku dikawasan pesantren madinatul quran;
b. Parameter yang diuji yaitu pH, kekeruhan, warna, bau, rasa, dan kadar besi
(Fe);
c. Merancang sistem filtrasi sederhana dengan sistem saringan pasir lambat up
flow dengan berbagai alternatif penyaringan.
-
4
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah sebagai berikut:
a. Bagaimana memurnikan air baku yang menjadi kebutuhan sehari-hari para
santri di pondok pesantren Madinatul Quran;
b. Bagaimana kefektifan filter penyaringan dalam memurnikan air baku dengan
berdasarkan parameter ph, Fe, kekeruhan, bau, rasa, dan warna;
c. Bagaimana mengupayakan sebuah teknologi pemurnian air yang ditinjau dari
segi aspek teknis, lingkungan, ekonomi dan sosial.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang akan dirasakan dengan penerapan sistem pemurnian air ini
kedepannya dapat meningkatkan jumlah santri yang akan menimba ilmu
dipesantren nantinya karena dengan fasilitas air bersih yang menyehatkan untuk
para santri. Selain itu manfaat yang dirasakan oleh masyarakat sekitar ialah dapat
dimanfaatkan untuk dikonsumsi dan juga sebagai kebutuhan air lainnya. Dan
terciptanya lingkungan yang sehat disekitar kawasan wisata islami ini.
-
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penilitian Terdahulu
Penelitian tentang pemurnian air sudah sangat banyak dibahas dan dengan
berbagai metode yang digunakan seperti yang dilakukan oleh (Mary S., 2012),
mengenai pengolahan air melalui media filter pasir kuarsa dengan menganalisa
keefektifan pasir kuarsa yang terdapat pada sungai Malimpung untuk menurunkan
kadar ph, kekeruhan, warna, bau, dan rasa dalam air dengan saringan single
medium. Selain itu penelitian mengenai penyaringan air tanah juga dilakukan
oleh (Abdur rahman,2004) yaitu dengan menggunakan media zeolit alami untuk
menurunkan kadar besi dan mangan yaitu dengan merancang sebuah kolom gelas
yang berisi zeolit untuk menyaring air tanah.
Penelitian lain tentang pemurnian air juga dilakukan oleh (Yusminar, dkk, 2010)
yaitu dengan mengolah air gambut dengan menggunakan bentonit. Prosesnya
dengan menyaring air gambut yang merupakan air permukaan dari tanah
bergambut dengan menggunakan metode gabungan yaitu metode adsorpsi,
koagulasi-sedimentasi, dan filtrasi. Selain itu penelitian yang dilakukan oleh
(Sukmayanti A., dkk, 2008) mengenai pengembangan model proses filtrasi dan
disinfeksi yang akan mempengaruhi kualitas air minum isi ulang. Dimana
penelitian ini membahas mengenai penggunaan filtrasi karbon dan pasir silika
sebagai filtrasi akan berpengaruh dalam menurunkan/mengurangi jumlah zat
-
6
padat yang terlarut, kekeruhan, warna, zat padat terlarut, serta besi dan sulfat.
Sementara itu penelitian mengenai penyediaan air bersih yaitu dengan
menggunakan air laut di pesisir pantai Kenjeran Surabaya pernah dilakukan oleh
(Irman J.K., 2008), yaitu dengan menggunakan filter tembikar, yang dimana filter
tembikar ini akan digunakan untuk pengolahan air yang telah tercemar oleh
bakteri e.coli, logam berat, warna, dan kekeruhan.
Untuk penelitian menggunakan media filter saringan pasir lambat pernah
dilakukan oleh (Safira, 2009) yaitu dengan menguji kehandalan dari sistem
saringan pasir lambat dalam pengolahan air. Dimana penilitian ini bertujuan untuk
mengukur kinerja dari sebuah sistem penyaringan dengan melihat kehandalannya
dalam pengolahan air murni dan mencari faktor-faktor pembatas dalam
pengelohan air dengan menggunakan sistem saringan pasir lambat.
Penelitian oleh (Pangidoan, 2013) yang juga menggunakan media saringan pasir
lambat untuk mengolah air bersih dilingkungan kampus Universitas Pasir
Pengaraian dengan sistem up flow. Di mana penelitian ini merancang sebuah
model penyaringan pasir dengan sistem up flow untuk menyaring air dengan
menggunakan media pasir dan kerikil. Penelitian menggunakan saringan pasir
lambat dengan dua tingkat pernah dilakukan oleh (Nisaul M., 2009) yaitu dengan
cara melakukan tahap penyisihan besi-mangan, kekeruhan dan warna pada kondisi
aliran tak jenuh pada air sungai cikapundung.
-
7
Berdasarkan parameter yang digunakan dalam penelitian pemurnian air oleh peneliti terdahulu dan yang akan digunakan oleh penulis
untuk kedepannya dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1 Matriks Penelitian
No. Variabel Penlitian
Metode Penyaringan Air
Saringan
Pasir Lambat
Filter
Pasir
Kuarsa
Zeolit alami Saringan
Bentonit
Filter Karbon Filter
Tembikar
1 Aspek Teknis
Penelitian ini,
(Safira Astari,
2009)
(Pangidoan,
2013)
(Nisaul M.,
2009)
(Mary S., 2012)
(Abdurahman, 2004)
(Yusminar, dkk., 2010)
(Sukmayanti A., 2008)
(Irman, J.K., 2008)
2 Aspek Lingkungan
Penelitian ini
3 Aspek Ekonomi Penelitian ini
4 Aspek Sosial Penelitian ini
-
8
8
Berdasarkan beberapa penelitian yang telah penulis kutip diatas, dengan ini
penulis menyatakan bahwa tesis Perancangan Sistem Pemurnian Air di Kawasan
Pesantren Madinatul Quran Jonggol Bogor merupakan karya penulis yang
dimana penelitiannya tidak hanya membahas tentang bagaimana merancang
sebuah sistem pemurnian air tetapi juga dari sebuah sistem ini nantinya akan
terkait dengan integrasi sistem yang ada dilingkungan kawasan wisata islami ini
kedepannya, sehingga bagi para santri serta masyarakat sekitar akan saling
bersinergi dalam memanfaatkan sistem pemurnian air ini untuk kedepannya.
-
9
BAB III
LANDASAN TEORI
3.1 Sumber Daya Air
Sumber daya air yang terdiri atas sumber air dan daya air yang merupakan sebuah
karunia dari Tuhan Yang Maha Esa yang akan memberikan manfaat yang besar
untuk mewujudkan terciptanya kesejahteraan untuk masyarakat dari berbagai
bidang seperti sosial, ekonomi, budaya, politik, maupun bidang ketahanan
nasional.
Hefni (2003) menyebutkan bahwa pengelolaan terhadap sumber daya air sangat
penting dan pemanfaatan secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang
diinginkan. Salah satu langkah pengelolaan yang dilakukan yaitu dengan metode
pemantauan dan interpretasi data terhadap kualitas air, yang mencakup kualitas
fisika, kimia, dan biologi.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20 tahun 1990 tentang
Pengendalian Pencemaran Air mendefinisikan beberapa peristilahan sebagai
berikut:
a. Air, yang meliputi semua air yang terdapat di dalam dan atau berasal dari
sumber air yang terdapat di atas permukaan tanah;
b. Kualitas air, yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi, atau
komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa
-
10
parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut, dan
sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam, dan
sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan
sebagainya);
c. Pencemaran air, yaitu yang termasuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,
energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga
kualitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi
berfungsi sesuai dengan peruntukannya.
3.2 Penjernihan Air
Prinsip dasar penjernihan air di sebuah kawasan khususnya di pedesaan yang
meliputi berbagai aspek yang harus dipenuhi diantaranya sebagai berikut:
a. Bersifat tepat guna dan sesuai dengan kondisi, lingkungan fisik, maupun sosial
budaya masyarakat setempat;
b. Pengoperasiannya mudah dan sederhana;
c. Bahan-bahan yang digunakan mudah dan sederhana;
d. Bahan-bahan yang digunakan berharga murah;
e. Bahan-bahan yang digunakan tersedia di lokasi dan mudah diperoleh;
f. Efektif, memiliki daya pembersih yang besar untuk memurnikan air.
Alamsjah (2006), mengemukakan bahwa prinsip penyaringan (filtrasi) merupakan
sebuah proses untuk memisahkan antara padatan/koloid dengan cairan. Proses
-
11
penyaringan bisa merupakan proses awal (primary treatment) atau penyaringan
dari proses sebelumnya.
Apabila air olahan mempunyai padatan dengan ukuran seragam, saringan yang
digunakan adalah single medium. Sebaliknya bila ukuran padatan beragam,
digunakan saring dual medium atau three medium. Penyaringan air olahan yang
mengandung padatan dilakukan dengan cara membuat saringan bertingkat, yaitu
saringan kasar, saringan sedang, sampai saringan halus.
Untuk merancang sebuah sistem penyaringan ini perlu penelitian terlebih dahulu
terhadap beberapa faktor diantaranya sebagai berikut (Kusanaedi, 2010):
a. Jenis limbah padat (terapung atau tenggelam);
b. Ukuran padatan; ukuran yang terkecil dan ukuran yang terbesar;
c. Perbandingan ukuran kotoran padatan besar dan kecil;
d. Debit air olahan yang akan diolah.
Berikut merupakan beberapa karakteristik atau kriteria pengamatan untuk
memastikan apakah suatu sumber daya air itu bersih atau tidak. Dengan berbagai
kriteria seperti warna, rasa, bau, kekeruhan, pH (derajat keasaman), dan kadar besi
(Fe).
3.3 Warna
Hefni (2003) menyebutkan bahwa warna perairan dikelompokkan menjadi dua,
yaitu warna sesungguhnya (true color) dan warna tampak (apparent color).
-
12
Warna sesungguhnya ialah warna yang hanya disebabkan oleh bahan-bahan kimia
terlarut. Pada penentuan warna sesungguhnya, bahan-bahan tersuspensi yang
dapat menyebabkan kekeruhan dipisahkan terlebih dahulu. Warna tampak adalah
warna yang tidak hanya disebabkan oleh bahan terlarut, tetapi juga oleh bahan
tersuspensi. Standar warna yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah
Republik Indonesia No. 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air
adalah berwarna bening dengan skala TCU 15.
3.4 Bau
Bau suatu perairan dapat disebabkan oleh adanya dekomposisi zat-zat organik
pada suatu perairan yang dapat menimbulkan gas-gas. Gas yang keluar dari hasil
dekomposisi bukan saja menimbulkan bau yang kurang sedap tetapi adakalanya
dapat mematikan biota yang ada di dalamnya. Standar bau air yang ditetapkan
berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20 Tahun 1990
Tentang Pengendalian Pencemaran Air adalah air tidak berbau.
3.5 Rasa
Parameter ini erat kaitannya dengan pengujian parameter warna dan bau sehingga
seringkali pada pelaksanaannya digabungkan. Rasa suatu perairan dalam kondisi
baik yaitu berasa hambar, bila suatu perairan sudah berwarna kurang baik atau dan
bau kurang sedap secara otomatis akan mempunyai rasa yang kurang enak.
Standar rasa air yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik
-
13
Indonesia No. 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air adalah
tidak berasa atau hambar.
3.6 Kekeruhan
Kekeruhan dapat mempengaruhi masuknya sinar matahari ke dalam air. Sinar
matahari sangat diperlukan oleh organisme yang berada di dalam perairan untuk
proses metabolisme. Bila suatu perairan keruh maka sinar matahari yang masuk
akan sedikit karena terpencar-terpencar oleh adanya partikel yang terlarut, dan
bila air tidak keruh maka sinar matahari yang masuk akan banyak.
Kekeruhan dapat dipakai sebagai indikasi kualitas suatu perairan. Air alami dan
air buangan yang mengandung koloid dapat memudarkan sinar sehingga dapat
mengurangi transmisi sinar. Kekeruhan dapat mengurangi proses fotosintesis
tanaman dalam air. Misalnya vegetasi perairan berakar dan ganggang, mengurangi
pertumbuhan tanaman dan mengurangi produktifitas ikan. Standar kekeruhan air
yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 20
Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air dengan batas maximal
bernilai 25 NTU.
3.7 pH (derajat keasaman)
Novita (2011) menyebutkan bahwa pH adalah derajat keasaman yang digunakan
untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu
larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang
-
14
terlarut. Standar pH air yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah
Republik Indonesia No. 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air
yaitu antara 6,5 8,5.
3.8 Besi (Fe)
Besi merupakan suatu elemen kimiawi yang dapat ditemui disemua tempat
dibumi, pada semua lapisan geologis, dan semua badan air. Dengan adanya unsur-
unsur besi yang terdapat dalam air diperlukan oleh tubuh untuk metabolisme.
Dinyatakan pula dalam kandungan besi dalam air yaitu bersumber dari dalam
tanah sendiri di samping itu dapat pula berasal dari sumber lain, diantaranya dari
larutan pipa besi, reservoir air dari besi atau endapan-endapan buangan industri.
Standar kadar besi dalam air yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah
Republik Indonesia No. 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air
yaitu sebanyak 0,3 mg/l. Apabila konsentrasi besi yang terlarut dalam air telah
melebihi batas yang telah ditetapkan, maka akan menyebabkan berbagai
permasalahan yang diantaranya sebagai berikut :
a. Gangguan teknis.
Endapan Fe (OH) yang bersifat korosif terhadap pipa dan akan mengendap di
saluran pipa, sehingga akan mengakibatkan saluran pipa menjadi buntu dan
efek yang ditimbulkan seperti mengotori bak yang terbuat dari seng,
mengotori wastafel, dan kloset
b. Gangguan fisik
Gangguan fisik yang akan ditimbulkan yaitu adanya besi yang terlarut dalam
air yaitu akan timbulnya warna, rasa, dan bau. Air yang terkontaminasi dengan
-
15
besi akan terasa tidak enak dan berbau karena konsentrasi besi yang terlarut
>0,1 mg/L.
c. Gangguan kesehatan
Senyawa besi yang terdapat dalam tubuh manusia jumlahnya kecil, fungsi dari
senyawa besi dalam tubuh ini akan membantu proses pembentukan sel-sel
darah merah yang dimana tubuh manusia memerlukan 7-35 mg/hari yang
sebagian besar diperoleh dari air. Apabila zat besi (fe) yang melebihi dosis
yang dikonsumsi oleh tubuh manusia akan berdampak pada kesehatan.
Dampak kesehatan yang ditimbulkan karena dosis fe yang berlebihan dalam
tubuh akan tidak dapat mengsekresi Fe yang akan berakibat apabila mendapat
transfusi darah maka warna kulitnya akan menjadi hitam karena akumulasi Fe.
Selain itu, air minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa
mual apabila dikonsumsi, dan apabila dosis yang dikonsumsi cukup besar
maka akan merusak dinding usus.
3.9 Penyaringan (filtrasi)
Penyaringan merupakan sebuah proses pemisahan antara padatan/koloid dengan
cairan. Proses penyaringan dapat dikategorikan sebagai proses awal (primary
treatment) atau penyaringan dari proses sebelumnya. Bahan padatan yang pada
umumnya dapat dilihat langsung terapung seperti potongan kayu atau potongan
sayuran. Bahan padatan yang berupa logam, tulang, bulu atau daun dapat disaring
secara kasar atau sedang dengan melalui proses awal (primary treatment).
-
16
Apabila air yang akan disaring berupa cairan yang mengandung butiran halus,
maka sebelum proses penyaringan sebaiknya dilakukan koagulasi atau netralisasi
yang menghasilkan endapan.
3.10 Sedimentasi
Sedimentasi merupakan proses pengendapan bahan padatan yang terdapat pada air
olahan. Proses sedimentasi bisa terjadi bila air mempunyai berat jenis dari air
sehingga tenggelam. Prinsip sedimentasi adalah pemisahan bagian padat dengan
memanfaatkan gaya gravitasi sehingga bagian yang padat berada pada dasar
pengendapan sedangkan air murni berada di atas.
3.11 Saringan Pasir Lambat
Saringan pasir lambat (SPL) atau slow sand filter (SSF) yang telah lama dikenal
di Eropa sejak awal tahun 1800an. Dalam memenuhi kebutuhan akan air bersih,
saringan pasir lambat dapat digunakan dalam menyaring air keruh ataupun air
kotor. Saringan pasir lambat sangat cocok dalam memenuhi kebutuhan air bersih
dalam komunitas skala kecil atau skala rumah tangga. Ini karena debit air yang
dihasilkan oleh SPL relatif kecil.
Saringan pasir lambat merupakan sebuah proses filtrasi yang berupa wadah yang
diisi pasir dengan ukuran tertentu dan berfungsi untuk menyaring serta
menurunkan tingkat kekeruhan air karena dengan adanya peran mikroorganisme
sehingga akan menghasilkan air yang bersih.
-
17
Saringan pasir lambat proses pengerjaannya sederhana, murah dalam pembelian
bahan bakunya, serta dapat dipercaya sebagai salah satu metode pembersihan
persediaan air bersih. Dalam saringan pasir lambat, air yang mengalir berdasarkan
gravitasi yang melalui pasir halus dengan kecepatan yang rendah. Untuk kondisi
rata-rata harian yang dihasilkan berkisar antara 0,1-0,4 m3/m
2/jam (kecepatan
rendah). Dengan lapisan filter yang telah tersusun dari pasir halus dengan
diameter efektif berkisar 0,15-0,35 mm dengan materi tersuspensi dan koloid dari
air baku akan tertahan di lapisan teratas filter yang akan mengakibatkan
penyumbatan. Hal ini akan menyebabkan filter harus dibersihkan agar berfungsi
kembali seperti semula dengan cara membuang/mengangkat lapisan kotor
penyumbat (kotoran) sedalam satu sampel atau beberapa sentimeter. (Huisman,
1975)
Berdasarkan jenisnya, saringan pasir lambat digolongkan sebagai berikut:
a. Saringan pasir lambat model down flow atau konvensional
Saringan pasir lambat dengan menggunakan sistem aliran penyaringan dari
atas ke bawah. Keuntungan dari sistem penyaringan down flow ini antara lain
tidak memerlukan tekanan untuk menaikkan air dikarenakan air akan turun
sesuai dengan adanya gaya gravitasi. Untuk kelemahan dari sistem ini yaitu
memerlukan perawatan yang lebih, karena mengharuskan untuk pencucian
media pasir dengan cara manual yaitu mengeluarkan media pasir kemudian
dikeringkan dan dipasang kembali.
-
18
b. Saringan pasir lambat model up flow
Saringan pasir lambat dengan menggunakan sistem aliran penyaringan dari
bawah ke atas. Keuntungan dari sistem up flow ini yaitu menghasilkan aliran
air tenang sehingga proses penyaringan lebih baik, unsur-unsur yang akan
disaring akan dipengaruhi gaya gravitasi sehingga tetap berada dibawah, dan
apabila saringan kotor maka proses pencucian akan terjadi dengan sendirinya
yaitu dengan cara membuka kran pembuangan, proses ini dinamakan sebagai
pencucian balik (back wash). Sedangkan kelemahan dari sistem penyaringan
up flow ini adalah penempatan sumber air harus lebih tinggi atau letak
reservoar harus lebih tinggi dari pipa.
3.12 Faktor Yang Mempengaruhi Penyaringan
Adapun berbagai faktor yang mempengaruhi proses penyaringan adalah sebagai
berikut:
a. Susunan lapisan pasir
Susunan lapisan pasir yang mencakup dari luas permukaan pasir yang akan
digunakan serta ketebalan lapisan pasir yang berstandar dan akan digunakan
dimedia penyaring yaitu antara 50-60 cm. Sedangkan untuk diameter pasir
yang digunakan dalam saringan pasir lambat antara 0,3-1 mm. Dan lama
pemakaian dari media saring yang harus disesuaikan dengan kebutuhan, yaitu
dengan melakukan pembersihan secara rutin agar dapat memaksimalkan
proses penyaringan untuk kedepannya.
-
19
b. Suhu air
Temperatur atau suhu air akan sangat mempengaruhi dalam penerimaan air
oleh masyarakat, selain itu akan mempengaruhi reaksi kimia dalam
pengolahan air apabila temperatur air tersebut sangat tinggi.
c. Kecepatan penyaringan
Tingkat kecepatan penyaringan akan mempengaruji penggunaan filter, untuk
memperpanjang masa penggunaan filter maka diperlukan pengaturan tekanan
pada lapisan pasir yaitu dengan cara menambahkan ketinggian air diatas
media saring. Kecepatan penyaringan air pada proses saringan pasir lambat
yaitu berkisar antara 0,1-0,2 m/jam, ini dikarenakan proses penyaringan
saringan pasir lambat ini tanpa mengalami pengolahan terlebih dahulu
sehingga prosesnya lama.
d. Kualitas air baku
Apabila kualitas air baku mempunyai kekeruhan yang relatif tinggi maka
diperlukan proses pendahuluan berupa penyaringan.
Adapun contoh skema dari saringan pasir lambat dapat dilihat pada Gambar 3.1
berikut ini:
-
20
(Sumber: Nusa Idaman Said, 1996)
Gambar 3.1 Proses Saringan Pasir Lambat
3.13 Elemen Saringan Pasir Lambat
Adapun elemen terpenting yang digunakan dalam proses saringan pasir lambat
adalah sebagai berikut:
a. Aliran air baku
Aliran air dalam proses saringan pasir lambat harus diperhatikan, karena
sistem saringan ini apabila aliran air yang dialirkan terlalu deras akan
mengakibatkan filter penyaring seperti pasir akan tercampur dengan air.
b. Lapisan pasir
Tingginya lapisan pasir menjadi perhatian penting dalam penyaringan
saringan pasir lambat. Standar tinggi lapisan pasir pada filter saringan pasir
lambat berkisar antara 50-60 cm.
-
21
c. Kerikil;
Lapisan kerikil memiliki peranan dalam hal menyaring kotoran/padatan yang
terdapat pada air.
d. Pengaturan aliran air di dasar saringan
Aliran air pada dasar saringan penting untuk mengatur proses pengurasan atau
pencucian filter saringan serta mengatur aliran air yang akan dilalui oleh filter.
3.14 Mekanisme Penyaringan Saringan Pasir Lambat
Mekanisme proses untuk penyaringan air bersih dimana air baku yang bersumber
pada sungai atau mata air akan dialirkan ke tangki penerima, kemudian dialirkan
ke bak pengendap tanpa memakai zat kimia, ini bertujuan untuk mengendapkan
kotoran yang terdapat dalam air baku. Selanjutnya dialirkan ke penyaringan
dengan proses saringan pasir lambat setelah itu dialirkan ke dalam bak
penampung air bersih. Air baku yang dialirkan ke saringan pasir lambat akan
menyaring kotoran-kotoran yang ada didalamnya akan tertahan pada media pasir
dikarenakan adanya akumulasi kotoran baik dari zat organik maupun anorganik
pada media filternya akan membentuk sebuah lapisan (film) biologis.
Dengan adanya lapisan ini, maka selain hasil penyaringan air secara fisika juga
dapat menghilangkan (impuritis) secara biokimia. Kadar ammonia dengan
konsentrasi yang rendah, zat besi, mangan, dan zat-zat yang menimbulkan bau
pada air dapat dihilangkan dengan proses ini, sehingga proses pengolahan air ini
dapat dinilai sebagai kualitas yang baik.
-
22
Pengolahan air baku ini sangat sesuai untuk kualitas kekeruhan air yang rendah
dan relatif tetap, biaya operasional yang dikeluarkan rendah dikarenakan proses
pengendapan tanpa bahan kimia dan proses pencucian media filter juga lebih
mudah.Untuk proses disinfeksi/penghilangan kuman yang terkandung dalam air
dapat menggunakan berbagai cara seperti proses klorinisasi, brominasi, ozonisasi,
penyinara ultraviolet, ataupun menggunakan aktif karbon. Apabila ingin
dikonsumsi, sebaiknya air hasil dari penyaringan ini dimasak terlebih dahulu
hingga mendidih sebelum dikonsumsi.
3.15 Definisi Sistem
Definisi sistem yang dikemukakan oleh (Maryono, A., 2011) merupakan suatu
keterpaduan (wholism) antar elemen-elemen (sub-sistem) yang saling berinteraksi,
berintegrasi, berbagi, bersinergi, dan berkolaborasi untuk suatu tujuan tertentu
dengan proses mekanisme metabolisme loop-feedback input-process-output
tertentu dengan target produk dan waktu pencapaian tertentu dengan adanya
mekanisme kontrol perencanaan, pelaksanaan, dan evaluasi secara kontinyu yang
bersifat terbuka serta mempunyai batasan-batasan tertentu dan berada atau terkait
dengan lingkungan tertentu.
3.16 Pola Pikir Sistem
Maryono, 2011 menyebutkan bahwa pengembangan suatu sistem membutuhkan
suatu pola pikir untuk menyelesaikan permasalahan sebuah sistem. Salah satu
pola pikir sistem yang dikembangkan yaitu pola pikir integralistik yang
-
23
merupakan sebuah pola pikir yang mengaitkan antara satu permasalahan dengan
permasalahan yang lain, semakin banyak yang terkait dengan permasalahan
tersebut dengan kaitan yang logis dan realistis, maka semakin bagus pula
penyelesaian masalah yang akan diusulkan.
Sebagai contoh sebuah permasalahan tentang pemenuhan kebutuhan air bersih di
suatu kawasan atau lingkungan tertentu. Di mana sebuah kawasan yang
kesehariannya bergantung untuk penggunaan air baku dari sungai. Kondisi sungai
yang tercemar dan kotor sangat tidak layak untuk kesehatan karena air sungai
telah terkontaminasi bakteri dan zat pencemar lainnya seperti limbah domestik
maupun limbah rumah tangga. Untuk mewujudkan pemenuhan akan kebutuhan
air yang bersih dan layak diperlukan berbagai elemen-elemen pendukung yang
membantu terselesaikannya masalah tersebut, diantaranya faktor dari kesadaran
masyarakat sekitar untuk menjaga lingkungannya yaitu dengan tidak membuang
sampah di sumber air seperti sungai. Selain itu peran serta masyarakat untuk
menyadari pentingnya dalam menjaga kelestarian disekitar sungai.
3.17 Pendekatan Sistem
Pendekatan sistem yang akan dilakukan dalam upaya penerapan sebuah proses
pemurnian air bersih di kawasan wisata islami pesantren madinatul quran dan
masyarakat sekitarnya yaitu dengan cara melakukan sosialisasi tentang pentingnya
sebuah kualitas air yang bersih untuk kesehatan serta dengan memperkenalkan
sebuah teknologi sederhana untuk memurnikan air. Pengenalan teknologi ini harus
-
24
mencakup sistem masyarakat disana, dari segi kemampuan masyarakat untuk
mengembangkan teknologi tersebut, hingga ketersediaan bahan baku untuk
penerapan teknologi pemurnian air tersebut.
Peran serta masyarakat dan para santri akan membantu mewujudkan kualitas air
bersih dan layak digunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Untuk proyeksi
kedepannya kawasan pesantren akan menjadi sebuah kawasan wisata islami yang
nantinya fasilitas untuk ketersediaan air bersih sangat vital bagi pengunjung
wisatawan dan juga bagi para santri dan masyarakat sekitarnya.
3.18 Kebutuhan Air
Menurut WHO (World Health Organization) kebutuhan air seseorang tidak dapat
diprediksi, sebagai contoh untuk kebutuhan mencuci pakaian ataupun mencuci
tangan dan kaki. Walaupun secara umum kebutuhan akan penggunaan air setiap
orang berbeda-beda, tetapi perkiraan untuk pengelompokan kebutuhan air dapat
digolongkan seperti kebutuhan air untuk minum tentunya lebih sedikit dan lebih
bersih dibandingkan dengan kebutuhan mandi atau cuci pakaian.
Kebutuhan penggunaan air dikelompokkan dari yang terpenting dan akan menjadi
sebuah hirarki berbentuk piramida hirarki kebutuhan minimal air. Pengelompokan
kebutuhan air yang paling utama berada paling atas karena merupakan sebuah
kebutuhan yang wajib karena alasan untuk bertahan hidup dalam jangka waktu
yang pendek yaitu kebutuhan untuk konsumsi air minum.
-
25
Teori yang diterapkan oleh Abraham Maslow mengenai hirariki kebutuhan air
dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut ini.
Gambar 3.2 Hirarki kebutuhan air (sumber: WHO, minimum water requirment)
Dari penjelsan gambar hirarki kebutuhan di atas, dapat dijelaskan untuk
menghitung kebutuhan air dalam suatu kawasan dengan memperkirakan
banyaknya jumlah air yang akan digunakan. Sebagai contoh dalam sebuah
kawasan pesantren dengan perkiraan kasar jumlah santri yang menggunakan air
dikawasan tersebut adalah 100 orang dan melihat kebutuhan untuk bertahan hidup
yang dikategorikan meminum air untuk konsumsi dan kebutuhan memasak, dan
kebutuhan untuk membersihkan badan seperti mandi dan buang air sehingga
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.1 berikut ini.
...........................(3.1)
-
26
3.19 Studi Kelayakan
Studi kelayakan merupakan suatu kegiatan analisis yang cermat sistemis dan
menyeluruh mengenai faktor-faktor atau aspek yang dapat mempengaruhi
kemungkinan berhasilnya (layaknya) pelaksanaan atas sebuah gagasan usaha.
Dalam melakukan sebuah studi kelayakan, hendaknya terlebih dahulu ditentukan
aspek-aspek kelayakan apa saja yang akan dikaji.
Salah satu aspek yang terpenting dalam sebuah studi kelayakan sebuah
pengembangan kawasan di Pesantren Madinatul Quran dan dalam pengembangan
sebuah teknologi pemurnian air bersih nantinya akan mencakup berbagai aspek
yang diantaranya aspek teknis dan teknologi, aspek lingkungan, dan aspek
ekonomi dan sosial. Penjelasan mengenai berbagai kelayakan yang terkait dapat
dilihat sebagai berikut.
a. Aspek teknis dan teknologi
Menurut (Veronika, 2009) aspek teknis merupakan aspek yang berkaitan
dengan pengoperasian atau pembangunan suatu proyek secara teknis. Studi
aspek teknis dan teknologi akan menjelaskan kebutuhan apa saja yang
diperlukan serta bagaimana teknis atau proses suatu produksi yang akan
dilaksanakan untuk kedepannya;
-
27
b. Aspek lingkungan
Dalam peninjauan dari aspek lingkungan, dilakukan sebuah analisa mengenai
dampak lingkungan yang mungkin terjadi dengan adanya sebuah kegiatan
indusri ini (Makarina, 2006). Dampat yang akan timbul ada yang langsung
mempengaruhi dan pada suatu kegiatan atau akan terlihat pada masa yang
akan datang (Elvira).
c. Aspek ekonomi dan sosial
Menurut (Nia, 2013), aspek ekonomi dan sosial merupakan pengaruh yang
akan terjadi khusunya dibidang perekonomian masyarakat dan bidang sosial
kemasyarakatan. Setiap usaha yang dijalankan akan memberikan dampak
yang positif dan negatif bagi berbagai pihak.
Bagi masyarakat, adanya investasi yang ditinjau dari aspek ekonomi akan
memberikan peluang untuk meningkatkan pendapatan, sedangkan bagi
pemerintah akan memberikan pemasukan berupa pendapatan baik bagi
pemerintah pusat maupun pemerintah daerah.
-
28
BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian mengenai perancangan sistem pemurnian air ini dilakukan di kawasan
pondok pesantren Madinatul Quran Jonggol, Bogor. Waktu penelitian akan
dimulai pada bulan Maret 2014 sampai dengan bulan Mei 2014. Adapun
gambaran lokasi pondok pesantren Madinatul Quran dapat dilihat pada Gambar
4.1berikut ini.
Gambar 4.1 Lokasi Penelitian (Sumber: Google Earth)
4.2 Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan dan alat yang akan digunakan selama penelitian ini adalah sebagai
berikut:
-
29
a. Sampel air baku di kawasan Pondok Pesantren Madinatul Quran
Air baku yang digunakan oleh para santri dan masyarakat sekitar merupakan
air yang bersumber dari mata air sodong di kawasan pegunungan, Jonggol,
Kab. Bogor;
b. Alat yang akan digunakan adalah sebagai berikut :
Alat filtrasi Saringan Pasir Lambat model up flow;
pH meter;
Turbidity meter
Phenantroline spectrofotometer (ferrover)
Botol Sampel
Styrofoam
Stopwatch
4.3 Tahap Penelitian
4.3.1 Pengujian sampel air baku
Menguji sampel air baku yang ada di lokasi dengan parameter pH (derajat
keasaman), kekeruhan, bau, rasa, warna, serta kadar besi (Fe) yang terkandung
dalam air.
4.3.2 Pemasangan Saringan Pasir Lambat
Pemasangan saringan pasir lambat untuk menyaring air baku yang bersumber
pada aliran air yang kemudian dipompa menuju tandon air dan kemudian
diteruskan kedalam filter penyaringan. Adapun proses saringan pasir lambat
-
30
menggunakan sistem up flow, untuk gambaran skemanya dapat dilihat pada
Gambar 4.2 berikut ini.
Air baku
Gambar 4.2 Skema Penyaringan Saringan Pasir Lambat
4.3.3 Pengujian Sampel Filtrasi
Hasil sampel air yang telah di filtrasi kemudian akan di uji dengan parameter pH
(derajat keasaman), kekeruhan, bau, rasa, warna, serta kadar besi (Fe) yang
terkandung dalam air. Dan memberikan alternatif untuk media saring yang efektif
untuk hasil penyaringan air yang baik
4.3.4 Perbandingan Hasil Uji Sampel
Membandingkan hasil sampel awal sebelum filtrasi dan sesudah filtrasi untuk
mengetahui bagaimana kefektifan sistem filter dalam meningkatkan kualitas air
baku.
Tandon
air
Bak
Penampungan
Air Bersih
-
31
4.3.5 Analisa dan Pembahasan
Analisa dan pembahasan mengenai data sampel air yang diuji, selain itu menguji
keefektifan saringan filter yang digunakan yaitu dengan membandingkan filter
mana yang efektif digunakan serta menghitung kebutuhan air yang akan
digunakan. Adapun alternatiif saringan filter adalah sebagai berikut:
a. Saringan filter yang terdiri dari kerikil dan pasir
b. Saringan filter yang terdiri dari kerikil, pasir, dan ijuk;
c. Saringan filter yang terdiri dari kerikil, pasir, arang tempurung kelapa.
Selain itu, analisa yang akan dilakukan nantinya berupa studi kelayakan terhadap
berbagai aspek yang terkait dalam pengembangan teknologi pemurnian air ini
yang diantaranya kelayakan dari segi teknis dan produksi, kelayakan dari segi
lingkungan, serta kelayakan dari segi ekonomi sosial.
4.3.6 Kesimpulan dan Saran
Memberikan kesimpulan akhir dari penelitian yang dijalankan berdasarkan pada
tujuan awal yang telah ditetapkan. Serta memberikan saran untuk kemajuan
penelitian yang berikutnya yang lebih baik.
4.4 Variabel Penelitian
Adapun variabel penelitian yang dibahas adalah sebagai berikut:
a. Variabel bebas, yaitu berupa kualitas air baku yang akan diuji untuk dilakukan
filtrasi baik yang sebelum maupun yang sesudah;
-
32
b. Variabel terikat, yaitu berupaparameter uji yang akan digunakan untuk
mengukur kualitas sampel air seperti ph, kekeruhan, bau, rasa, warna, dan
kadar besi (fe). Serta menguji kefektifan filter yang digunakan dengan
lamanya proses filtrasi dengan rentan waktu 5 menit, 10 menit, dan 15 menit.
3.5 Diagram Alir Proses Penelitian
Adapun diagram alir proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut ini.
Standar Peraturan Pemerintah
No. 20 Tahun 1990 tentang
Pengendalian dan Pencemaran
Air
Identifikasi Data yang
dibutuhkan Data Primer:
- Data Sampel Air Baku; - Data Sampel Air Baku
setelah tahap filtrasi.
Data Sekunder:
- Data Santri dan Masyarakat di kawasan pesantren Madinatul Quran;
- Referensi Buku, Jurnal, dan Internet.
Pra Survei Penelitian
Kualitas Air Baku yang terdapat di
kawasan Pesantren Madinatul Quran
Kebutuhan air yang digunakan di
kawasan Pesantren Madinatul Quran
Analisa Teknis
3 alternatif filter : 1. Kerikil Pasir 2. Kerikil Pasir
Ijuk 3. Kerikil Pasir
Arang Tempurung Kelapa
Pengujian Sampel Air Baku di
Laboratorium
Proses Filtrasi
Saringan Pasir Lambat
Pengujian Sampel Air Filtrasi
di Laboratorium
1
-
33
A
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Penelitian
Analisa Kebutuhan Air Bersih yang akan digunakan di
kawasan
Pesantren Madinatul Qur,an
Kesimpulan dan Saran
Alternatif Penyaringan yang
efektif memurnikan air
Analisa dan Pembahasan
Penelitian
Analisa Lingkungan
Analisa Ekonomi dan Sosial
Analisa Perhitungan Kelayakan Ekonomi
1
-
34
4.6 Jadwal Penelitian
Adapun uraian jadwal penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini.
Tabel 4.1 Jadwal Penelitian
No Kegiatan Bulan 2014
Januari Februari Maret April Mei
1 Pra Survei Penelitian
2 Penyusunan Proposal
3 Seminar Proposal
4 Revisi
5 Tahap Penelitian
6 Pengambilan sampel air baku untuk diuji
7
Pengujian proses
pemurnian air menggunakan saringan
pasir lambat
8 Pengujian air filtrasi
9 Analisa kebutuhan air
10 Analisa efektifitas filter Saringan Pasir Lambat
11
Analisa pendekatan
sistem melalui studi feasibility study
9 Asistensi Dengan
Dosen Pembimbing
10 Seminar Kemajuan
11 Seminar Hasil
12 Revisi
13 Ujian Tesis
DAFTAR PUSTAKA
Alegantina, S., 2008, Pengembangan Model Proses Filtrasi dan Disinfeksi Yang
Mempengaruhi Kualitas Air Minum Isi Ulang, Media Litbang Kesehatan
Volume XVIII Nomor 3 Tahun 2008.
Astari, S., 2014,Kehandalan Saringan Pasir Lambat Dalam Pengolahan Air,
Institut Teknologi Bandung, Bandung.
-
35
Debora, N., 2011, Peningkatan Kualitas Air Bersih Berbahan Baku Air Sungai
Mahakam Samarinda Memakai Serbuk Kelor (Moringa Oleivera) dan
Arang Tempurung Kelapa, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Effendi, H., 2003, Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan, Kanisius, Yogyakarta.
Huisman, L., 1975, Slow Sand Filter, Daft University of Technology,
Netherlands.
Idaman Said, N., 1996, Teknologi Pengolahan Air Bersih Dengan Proses
Saringan Pasir Lambat Up Flow.
Makhmudah, N., 2009, Penyisihan Besi-Mangan, Kekeruhan dan Warna
Menggunakan Saringan Pasir Lambat Dua Tingkat Pada Kondisi Air Tak
Jenuh, Studi Kasus Air Sungai Cikapundang, Institut Teknologi Bandung,
Bandung.
Maryono, A., 2011, Pola Pikir Sistem The Power of Systemic Thinking,
Lembaga ECO COMM INDONESIA, Eco Engineering and Community
Empowerment, Sleman, Yogyakarta.
-
36
Pangidoan, 2013, Pengolahan Air Bersih di Lingkungan Kampus Universitas
Pasir Pengaraian Dengan Sistem Up Flow, Universitas Pasir Pengaraian,
Riau.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 1990, Tentang
Pengendalian Pencemaran Air.
Rahman, A., 2004, Penyaringan Air Tanah Dengan Zeolit Alami Untuk
Menurunkan Kadar Besi dan Mangan, Departemen Kesehatan Lingkungan,
Universitas Indonesia, Depok.
Sutrisno, T., 1996, Teknologi Penyediaan Air Bersih, Rineka Cipta, Jakarta.
WHO (World Health Organization), Minimum Water Quantity Needed for
Domestic Uses, WHO/SEARO Technical Notes for Emergencies
http://aimyaya.com/menghitung_perkiraan_kebutuhan_minimal_air/, diposting
oleh aimyaya, diunduh pada tanggal 20 Februari 2014, 14.23 WIB.
top related