Sabtu, 26 Desember 2015

Pengolahan Air Sungai Skala Rumah Tangga Secara Kontinyu





A.    Apa Itu Air?
Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil3) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, danau, dan lautan es. Air dalam objek-objek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu melalui penguapan, hujan dan aliran air diatas permukaan tanah (run off meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air sendiri dibagi menjadi beberapa sumber, yaitu:
1.      Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum.
2.      Air Atmosfeir
Dalam kehidupan sehari-hari air ini dikenal dengan sebutan air hujan. Dapat terjadi pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industry atau debu dan lain sebagainya, akan tetapi dalam keadaan murni sangat bersih, sehingga untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya tidak menampung air hujan pada saat hujan baru turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi. Disamping itu air hujan ini mempunyai sifat lunak sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun.
3.      Air Tanah
Air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini akan menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium dan logam berat seperti besi dan mangan.
4.      Air Permukaan
Menurut Chandra dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan (2006), pengertian air permukaan adalah salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah mutu atau kualitas air, jumlah atau kuantitasnya dan kontinuitasnya. Air permukaan seringkkali menjadi sumber air paling tercemar, baik karena kegiatan manusia, flora, fauna dan zat-zat lainnya. Air permukaan meliputi:
a.       Air rawa
Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, seperti asam humus yang larut dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis yang tinggi tersebut, maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula, dan dalam keadaan kelarutan o2 kurang sekali (anaerob), maka unsure-unsur mangan (Mn) ini akan larut.
b.      Air Sungai
Air sungai memiliki derajat pengotoran yang sangat tinggi. Hal ini terjadi karena selama pengalirannya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industry dan lain sebagainya. Oleh karena itu dalam penggunaanya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna.
        Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Baik kualitas maupun kuantitas air harus dapat memenuhi kebutuhan kita. Sebagian besar tanah air kita curah hujannya cukup tinggi, oleh sebab itu dari segi kuantitas dibanyak tempat di negara kita air tidak menjadi masalah, apalagi jika kita mengelolanya dengan baik. Akan tetapi, dari segi kualitas air bersih kita semakin memprihatinkan. Sebenarnya apa itu air bersih? Air bersih dapat diartikan sebagai air yang memenuhi persyaratan untuk pengairan sawah, untukn treatment air minum dan untuk treatmen air sanitasi. Persyaratan disini ditinjau dari persyaratan kandungan kimia, fisika dan biologi, sebagai berikut:
1.      Secara Umum: air yang aman dan sehat yang dapat dikonsumsi oleh manusia
2.      Secara Fisik   :  tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa
3.      Secara kimia  : PH netral dan tidak mengandung racun dan logam berat lainnya
        Air merupakan bagian sangat penting dalam kehidupan. Tanpa air, di bumi tidak akan ada kehidupan. Air adalah bagian terbesar penyusun tubuh makhluk hidup. Tubuh kita mengandung air lebih dari 60%. Sebagian besar permukaan bumi ditutupi oleh air atau lautan. Air mengisi cekungan-cekungan yang ada di permukaan bumi, seperti terbentuknya laut, danau, situ, kolam, sungai, waduk dan mata air. Air menentukan kesuburan tanah. Air ada di berbagai lapisan bumi, di permukaan bumi, udara, dan di dalam bumi. Air ang ada di dalam bumi disebut air tanah sebagai sumber mata air. Air hujan yang jatuh ke bumi diserap oleh tanah menjadi air tanah. Mata air di gunung sebagai sumber aliran air sungai. Semua sungai mengalirkan airnya ke laut. Air laut dapat menguap oleh pemanasan sinar matahari. Uap air menjadi awan atau mendung sebagai bakal hujan. Air di alam mengalami daur ulang.

Berdasarkan komposisinya, air ada dua macam, yaitu air murni dan air tak murni. Air murni hanya mengandung 2 atom H (hydrogen) dan 1 atom O (oksigen), sehingga rumusnya H2O. Air di alam adalah tidak murni, karena mengandung mineral. Untuk mendapatkan air murni harus disuling, maka air murni disebut air suling. Tetapi berdasarkan tingkat kesehatannya, ada air bersih dan air kotor. Air bersih merupakan air yang bebas dari bahan berbahaya dan kuman penyakit. Air kotor mengandung kotoran, apakah mengandung lumpur, kuman, atau bahan berbahaya bagi kesehatan. Air kotor biasanya ke luar dari limbah pabrik, limbah rumah tangga, atau tercemar oleh bahan pencemar lainnya. Bagaimanakah tanda-tanda air kotor? Air kotor ditandai oleh warnanya yang tidak jernih, baunya yang tidak enak, rasanya pun tidak enak, dan mungkin ditemukan pula mikroba. Mikroba itu sendiri adalah jasad renik, mahluk hidup yang sangat kecil dan hanya bisa dilihat dengan bantuan mikroskop. Ada mikroba yang bersifat berbahaya atau merusak kesehatan tubuh ada juga mikroba yang malah dibutuhkan oleh tubuh kita. Air kotor dapat diolah menjadi air bersih melalui proses penjernihan. Proses penjernihan air kotor dapat dilakukan melalui proses sebagai berikut: 


Gambar 1 : Proses penjernihan air kotor menjadi air bersih.

B.           Latar Belakang
Air memiliki banyak kegunaan atau fungsi dalam kehidupan manusia, seperti untuk keperluan air minum, memasak, mandi, mencuci pakaian dan perabot dapur, pengairan sawah (irigasi), sarana angkutan di sungai, perikanan, pembangkit sumber tenaga listrik, dan juga lingkungan hidup binatang maupun tumbuhan air.
Pada saat ini, persentase penduduk di Indonesia yang sudah mendapatkan pelayanan air bersih dari badan atau perusahaan air minum masih sangat kecil yaitu untuk daerah perkotaan sekitar 45%, sedangkan untuk daerah pedesaan baru sekitar 36%. Di daerah - daerah yang belum mendapatkan pelayanan air bersih tersebut, penduduk biasanya menggunakan air sumur galian, air sungai yang kadang- kadang kotor atau bahkan sering kali air yang digunakan kurang memenuhi standar air minum yang sehat. Bahkan untuk daerah yang sangat buruk kualitas air tanah maupun air sungainya, penduduk hanya menggunakan air hujan untuk memenuhi kebutuhan akan air minum. Oleh karena itu di daerah - daerah seperti ini, persentase penderita penyakit yang disebabkan akibat penggunaan air minum yang kurang bersih atau kurang memenuhi syarat kesehatan masih sangat tinggi.
Saat ini kondisi pengelolaan air bersih di Indonesia masih memprihatikan, permasalahan air bersih bersih terjadi baik di wilayah perkotaam maupun di wilayah pedesaan. Walaupun penyebab permasalahannya berbeda namun pada dasarnya masalah yang terjadi adalah kurangnya atau tidak adanya sumber air yang memenuhi syarat air bersih. Dengan memperhatikan permasalahan ini perlu kiranya disosialisasikan kepada masyarakat segala sesuatu yang berhubungan dengan kegiatan penyediaan air bersih dimulai dari pengetahuan mengenai sumber air dan proses pencemarannya, persyaratan kualitas air bersih dan proses-proses pengolahan air bersih.
Di daerah pedesaan pada umumnya disebabkan oleh kondisi alam, sementara di daerah perkotaan disebabkan oleh pencemaran akibat dari kepadatan penduduk dan pesatnya perkembangan di sektor perindustrian. Masalah penyediaan air bersih ini ternyata tidak bisa ditanggulangi oleh Perusahaan Air Minum milik pemerintah, hal ini terlihat dari hasil survei Sosial Ekonomi Nasional yang memperlihatkan bahwa persentase rumah tangga yang memperoleh air ledeng hanya 16,08%, selebihnya menggunakan air yang berasal dari sumur gali, sumur pompa, air hujan, mata air, air permukaan seperti air sungai, air danau atau air embun.

C.           Pengolahan Air Sungai atau Air Keruh Menjadi Air Bersih
Dalam rangka penyediaan air bersih pedesaan, sering terdapat kendala misalnya, lokasi pemukiman yang berjauhan, sehingga jika dibangun sistem pengolahan yang terpadu dengan sistem perpipaan membutuhkan biaya yang sangat besar. Untuk mengatasai hal tersebut, dapat dilakukan dengan cara pengolahan sederhana untuk skala rumah tangga. Cara ini merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan air bersih di pedesaan dengan cara yang murah dan sederhana.
Saya kelak akan membantu masyarakat yang mengalami krisis air bersih terutama di daerah pedesaan-pedesaan yang terpencil dimana sumber airnya berjauhan dengan lokasi pemukiman warga sehingga warga akan dapat dengan mudah mengambil air yang layak untuk dikonsumsi. Saya akan memberikan penyuluhan terlebih dahulu kepada warga tentang pengetahuan mengenai sumber air dan proses pencemarannya, persyaratan kualitas air bersih dan proses-proses pengolahan air bersih. Karena menurut saya pengetahuan tentang hal-hal tersebut sangat penting untuk diketahui sebelum melakukan suatu tindakan. Setelah itu, saya akan mengajak semua warga untuk membuat suatu alat pengolah air sederhana dimana dapat mengolah air sungai yang mulanya keruh menjadi air bersih sehingga dapat digunakan dan dikonsumsi dengan mudah oleh warga dan dengan alat ini warga tidak perlu turun ke sungai atau berjalan jauh untuk mendapatkan air.
Alat pengolah air sederhana tersebut adalah alat pengolah air yang merupakan paket yang terdiri dari Tong (Tangki), Pengaduk, Pompa Aerasi dan Saringan dari pasir atau disingkat Model TP2AS. Alat ini dirancang untuk keperluan rumah tangga sedemikian rupa sehingga cara pembuatan dan cara pengoperasiannya mudah serta biayanya murah. Cara pengolahannya dengan menggunakan bahan kimia yaitu hanya dengan tawas dan kapur (gamping).
Tahapan proses pengolahan terdiri dari beberapa tahap yaitu :
1. Netralisasi dengan pemberian kapur atau gamping
2. Netralisasi dengan pemberian kapur atau gamping
3. Aerasi dengan pemompaan udara
4. Koagulasi dengan pemberian tawas
5.Pengendapan
6.Penyaringan.


Skema tahapan proses dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram proses pengolahan air gambut.
           
Peralatan yang digunakan terdiri dari tong, pengaduk, pompa aerasi, dan saringan dari pasir. Kegunaan dari masing-masing peralatan adalah sebagai berikut:
·       Tong/Tangki Penampung
Terdiri dari Drum Plastik dengan volume 220 liter. Drum tersebut dilengkapi dengan dua buah kran dengan tujuan untuk mengalirkan air ke bak penyaring dan untuk saluran penguras. Pada dasar Drum sebelah dalam diplester dengan semen sehingga berbentuk seperti kerucut untuk memudahkan pengurasan. Selain itu dapat juga menggunakan tangki fiber glass volume 550 liter yang dilengkapi dengan kran pengeluaran lumpur. Tong atau tangki penampung dapat juga dibuat dari bahan yang lain misalnya dari tong bekas minyak volume 200 liter atau dari bahan gerabah. Fungsi dari drum adalah untuk menampung air baku, untuk proses aerasi atau penghembusan dengan udara, untuk proses koagulasi dan flokulasi serta untuk pengendapan.
·       Pompa Aerasi
Pompa aerasi terdiri dari pompa tekan (pompa sepeda) dengan penampang 5 cm, tinggi tabung 50 cm. Fungsi pompa adalah untuk menghembuskan udara kedalam air baku agar zat besi atau mangan yang terlarut dalam air baku bereaksi dengan oksigen yang ada dalam udara membentuk oksida besi atau oksida mangan yang dapat diendapkan. Pompa tersebut dihubungkan dengan pipa aerator untuk menyebarkan udara yang dihembuskan oleh pompa ke dalam air baku. Pipa aerator terbuat dari selang plastik dengan penampang 0.8 cm, yang dibentuk seperti spiral dan permukaannya dibuat berlubang-lubang, jarak tiap lubang + 2 cm.
·       Bak Penyaring
Bak Penyaring terdiri dari bak plastik berbentuk kotak dengan tinggi 40 cm dan luas penampang 25 X 25 cm serta dilengkapi dengan sebuah keran disebelah bawah. Untuk media penyaring digunakan pasir. kerikil, arang dan ijuk. Susunan media penyaring media penyaring dari yang paling dasar keatas adalah sebgai berikut :
-          Lapisan 1: kerikil atau koral dengan diameter 1-3 cm, tebal 5 cm.
-          Lapisan 2: ijuk dengan ketebalan 5 cm.
-          Lapisan 3: arang kayu, ketebalan 5-10 cm.
-          Lapisan 4: kerikil kecil diameter + 5 mm, ketebalan + 5 cm.
-          Lapisan 5: pasir silika, diameter + 0,5 mm, ketebalan 10-15 cm.
-          Lapisan 6: kerikil, diameter 3 cm, tebal 3-6 cm.
Diantara Lapisan 4 dan 5, dan Lapisan 5 dan 6, dapat diberi spons atau kasa plastik untuk memudahkan pada waktu melakukan pencucian saringan.
·       Bahan Kimia
Bahan kimia yang diperlukan antara lain : tawas, kapur tohor dan kaporit bubuk.
  
D.           Kesimpulan
Menurut saya, alat pengolah air sederhana ini sangat cocok digunakan untuk kepentingan keluarga yang digunakan secara kontinyu baik di daerah pedesaan maupun perkotaan yang kualitas air tanahnya buruk dan belum mendapatkan pelayanan air bersih karena alat ini sangat mudah baik pembuatan maupun cara pengolahannya serta biaya produksinya relatif murah.
Proses pengolahan alat tersebut di atas sebenarnya merupakan proses yang lengkap, hanya dilakukan dalam bentuk yang sederhana. Jika konsentrasi zat besi dan mangan dalam air baku rendah, maka proses aerasi tidak perlu dilakukan.
Selain itu alat tersebut juga dapat berfungsi sebagai alat penampung air hujan (PAH). Untuk daerah Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan yang merupakan daerah gambut, dan curah hujan cukup tinggi, alat tersebut dapat berfungsi sebagai alat untuk mengolah air gambut atau untuk menampung air hujan.
Keberhasilan dari alat tersebut sebenarnya bukan dari segi teknologinya melainkan dari segi kemauan untuk menggunakan alat tersebut, karena secara teknis alat tersebut dapat digunakan mengolah air gambut atau air sungai yang keruh. Mengingat hal tersebut di atas maka alat ini perlu disebar luaskan kepada masyarakat.

E.           Daftar Pustaka
Benefield, L.D., Judkins. J.F., and Weand, B.L., " PROCESS CHEMISTRY FOR WATER AND WASTE TREATMENT ", PRENTICE-HALL, INC., ENGLEWOOD, 1982.
Herlambang, Arie. “Teknologi Penyediaan Air Minum untuk Keadaan Tanggap Darurat”. 23 Desember 2015. file:///C:/Users/acer/Downloads/310-1871-1-PB.pdf
Said, N.I., dan Ruliasih. “Pengolahan Air Sungai”. 24 Desember 2015. http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB6AIRSUNGAI.pdf
Said, N.I., Indriatmoko, Haryoto., Raharjo, Nugro., dan Herlambang, Arie. “Gambut Sederhana”. 23 Desember 2015. http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Gambut/gambut.html

Tidak ada komentar:

Posting Komentar