5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Hasil Penelitian Terdahulu

1. Penelitian oleh Reza Achmad Furqoni, Mahardika Prasetya Aji,

Sulhadi pada tahun 2016 tentang Pengembangan Filter Air Dengan

Bahan Keramik Untuk Peningkatan Kualitas Air Sungai. Penelitian

tersebut menghasilkan Semakin berkurangnya massa keramik dalam

komposisi filter air maka akan semakin berkurang pula debit dan nilai

permeabilitasnya. Variasi komposisi bahan dasar dan bahan

penyangga yang paling optimum adalah variasi 1 (30cm : 60cm).

2. Penelitian oleh Suci Fitria Sari dan Joko Sutrisno pada tahun 2018

tentang Penurunan Total Coliform Pada Aair Tanah Mengunakan

Membran Keramik. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa

Membran keramik dengan komposisi tanah liat 50%, sekam padi 20%,

dan zeolit 30% memiliki efisiensi lebih besar dalam menurunkan nilai

total coliform pada air tanah dibandingkan membran keramik dengan

komposisi tanah liat 60%, sekam padi 20%, dan zeolit 20%. Membran

keramik dengan komposisi tanah liat 50%, sekam padi 20%, dan zeolit

30% mampu menurunkan nilai total coliform hingga 230 MPN/100ml,

sedangkan membran keramik dengan komposisi tanah liat 60%,

sekam padi 20%, dan zeolit 20% mampu menurunkan nilai total

coliform sebesar 226 MPN/100ml.

B. Telaah Pustaka Lain

1. Air

Air merupakan zat yang paling dibutuhkan bagi kehidupan

manusia. Air yang dimaksud adalah air tawar atau air bersih yang akan

secara langsung dapat dipakai di kehidupan. Batasan air bersih adalah

air yang dapat digunakan oleh manusia untuk keperluan sehari-harinya

yang memenuhi syarat-syarat kesehatan dan dapat diminum apabila

telah dimasak.(Kumalasari dan Satoto, 2011)

6

Selain untuk tubuh, air juga digunakan untuk menunjang kegiatan

kehidupan manusia. Misalnya untuk irigasi pertanian, pendinginan dan

pencucian mesin industri dan proses industri, transportasi laut dan

sungai, serta untuk kegiatan rumah tangga seperti memasak, mencuci

dan mandi. (Kumalasari dan Satoto, 2011)

Namun tidak semua air yang tersedia tersebut dapat digunakan

begitu saja terutamaoleh manusia, melainkan hanya yang telah

memenuhi kriteria tertentu dan air bersih yang benar-benar dapat

langsung dimanfaatkan oleh manusia. Sesuai dengan Permenkes No.

416 Tahun 1990 tentang air bersih, air yang digunakan untuk keperluan

sehari-hari adalah yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan

dan dapat diminum apabila telah dimasak. Sedangkan air minum sendiri

yaitu air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat

langsung diminum. Syarat kesehatan dari kualitas air tersebut

meliputi persyaratan mikrobiologi, fisika kimia, dan radioaktif. Hal ini

menjadikan air bersih terutama air minum sesuatu yang penting untuk

selalu ada bagi manusia. Sejalan dengan peningkatan jumlah populasi

manusia ditambah beberapa factor seperti rusaknya daerah tangkapan

air dan pencemaran lingkungan telah mengakibatkan terjadinya

krisis air bersih baik secara global maupun di Indonesia sendiri. Potensi

sebagai negara yang kaya air, ternyata tidak mampu menghindarkan

Indonesia dari krisis air bersih. Setiap kali musim kemarau tiba

berbagai daerah mengalami kekeringan air. Bahkan ketika musim

penghujan pun krisis air bersih tetap mengintai lantaran

surplus air yang kerap mengakibatkan banjir sehingga sumber air tidak

dapat dimanfaatkan. Krisis air bersih membuat sebagian besar

penduduk Indonesia terutama di daerah-daerah sulit air mengkonsumsi

air yang seharusnya tidak layak minum.

a. Karakteristik Air

1) Karakteristik fisik air:

7

a) Kekeruhan: dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan

anorganik dan organic yang terkandung dalam air seperti

lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri.

b) Temperatur: kenaikan temperature air menyebabkan

penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut

yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap

akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi.

c) Warna air: dapat ditimbulkan oleh kehadiran mikoorganisme,

bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak

senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.

d) Solid (zat padat): kandungan zat padat menimbulkan bau

busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen

terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari

kedalam air.

e) Bau dan rasa: dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam

air seperti alga serta olehadanya gas seperti H2S yang

terbentuk dalam kondisi anaerobik, dan oleh adanya

senyawa-senyawa organik tertentu.

2) Karakteristik kimia air :

a) pH : pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi

rasa, korosivitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa

asam dan basa lebih toksik dalam bentuk molekul, Disosiasi

senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH. Tingkat

keasaman suatularutan yang diukur dengan skala 0 s/d 14.

Tinggi rendahnya pH air sangat dipengaruhi oleh

kandungan mineral lain yang terdapat dalam air. pH air

standar adalah 6,5 s/d 8,5. Air dibawah 6,5 disebut asam,

sedangkan di atas 8,5 disebut basa.

b) DO (dissolved oxygen) : jumlah oksigen terlarut dalam air

yang berasal dari fotosintesis dan absorbs atmosfer/udara.

Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik.

8

Satuan DO biasanya dinyatakan dalam persentase saturasi

(Kristianto, 2014).

c) BOD (biological oxygen demand) : banyaknya oksigen dalam

ppm atau miligram/liter (mg/l) yang dibutuhkan oleh

mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan – bahan organic

(zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara

biologi. BOD dan COD digunakan untuk memantau kapasitas

self purification badan air penerima (Kristianto,2014).

d) COD (chemical oxygen demand) : banyaknya oksigen dalam

ppm atau miligram/liter (mg/l) yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi bahan organik secara kimia (Kristianto, 2014).

Reaksi: + 95% terurai Zat Organik + O2 → CO2 + H2O

e) Kesadahan : kesadahan air yang tinggi akan mempengaruhi

efektivitas pemakaian sabun, tetapi sebaliknya dapat

memberikan rasa yang segar. Di dalam pemakaian untuk

industry (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya

kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang

tinggi bisa disebabkan oleh adanya kadar residu terlarut yang

tinggi dalam air.

f) Senyawa-senyawa kimia yang beracun : kehadiran unsur

arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan

racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang

agak ketat (± 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) dalam

air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau logam,

menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasioleh

oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia.

9

2. Sumber Air

a. Air laut

Air laut mempunyai sifat asin karena mengandung garam NaCl.

Kadar garam NaCl dalam air laut sebesar 3%, dengan ini maka air

laut tidak memenuhi syarat untuk air bersih (Sutrisno, 2006)

b. Air Hujan

Air hujan dalam keadaan murni sangat bersih, karena adanya

pengotoran dari udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran

industri/debu dan lain sebagainya, maka untuk menjadikan air

hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air

hujan, jangan dimulai pada saat hujan mulai turun karena masih

banyak mengandung kotorankotoran. (Sutrisno, 2006)

c. Air Permukan

Air permukaan adalah air yang terdapat dipermukaan tanah seperti

sungai, danau, rawa dan sebagainya. Dibanding dengan sumber-

sumber air lainnya air permukaan mudah sekal mengalami

pencemaran. Disamping pencemaran disebabkan oleh kegiatan-

kegiatan manusia dan juga oleh flora dan fauna. Adapun yang

dikatakan air permukaan adalah:

1) Air Sungai

Penggunaan air bersih haruslah diolah terlebih dahulu,

mengingat air bersihh ini pada umumnya derajat pengetorannya

lebih tinggi.

2) Air Rawa/Danau

Kebanyakan air rawa ini berwarna kuning-coklat yang

disebabkan oleh adanya zat-zat organisme yang telah membusuk

misalnya asam humus dalam air. Dengan adanya pembusukan

kadar zat organisme sangat tinggi, maka umunya kadar Fe dan

Mn akan tinggi pula.

3) Air Tanah

Kedudukan air tanah terbagi tiga bagian:

10

a) Air Tanah Dangkal

b) Air Tanah Dalam

c) Mata Air

3. Sumber Pencemaran Air

a. Limbah Pertanian

Pada bidang pertanian, banyak digunakan zat kimia untuk

memelihara dan menyuburkan pertanian. Misalnya penggunaan

senyawa organoklor yang difungsikan sebagai insektisida

(pembasmi hama serangga), penggunaan fungisida (pembasmi

cendawan), dan penggunaan herbisida (pembasmi rumput-

rumputan). (Kumalasari dan Satoto, 2011)

Pupuk pertanian di satu pihak membantu kita untuk

meningkatkan produksi pangan. Namun, kelebihan penggunaan

pupuk pun akan menyeb abkan pencemaran air. Kelebihan pupuk

tersebut tidak berguna bagi tanaman, bahkan kalau terlarut dalam

air akan terbawa oleh aliran air, pupuk akan terkumpul di suatu

tempat, misalnya empang danau, dan waduk. Pupuk tersebut akan

menyuburkan tumbuhan-tumbuhan air. Jenis tumbuhan tersebut

tumbuhnya begitu cepat sehingga sifatnya mengganggu.

(Kumalasari dan Satoto, 2011)

b. Limbah Industri

Limbah industri jika tidak diolah terlebih dahulu dapat

merusak lingkungan. Berikut beberapa limbah industri yang cukup

berbahaya bagi manusia :

1) Pencemaran Merkuri (Hg dan senyawa Hg)

Merkuri dan senyawanya digunakan di dalam industri

pembuatan gas Cl2 dan soda api dari larutan NaCl. Gas klor

banyak digunakan untuk zat pemutih pada industri kertas, kain,

pencuci hama, dan sebagainya. Limbah industri tersebut

dibuang ke laut atau sungai, tanpa pengolahan terlebih dahulu,

sehingga Hg serta senyawa Hg terbawa aliran sungai dan

11

tenggelam di dasar laut atau sungai, dimana berat jenis Hg dan

senyawanya lebih besar daripada berat jenis air laut dan air

sungai. (Kumalasari dan Satoto, 2011)

Bakteri di dasar sungai aktif terhadap Hg dan senyawanya

membentuk senyawa Hg yang larut dalam air. Bakteri yang

mengandung senyawa Hg ada yang dimakan oleh ikan kecil di

air, yang kemudian dimakan oleh ikan yang lebih besar atau

binatang laut lainnya. Ikan dan binatang laut tersebut dimakan

manusia. Jadi, perpindahan senyawa Hg dari dasar laut atau

sungai berpindah melalui rantai makanan dari binatang kecil

sampai pada manusia. (Kumalasari dan Satoto, 2011)

2) Minyak sebagai Pencemar Air

Sebagian besar minyak pencemar berasal dari cara kerja

kapal. Kapal atau tanker yang minyaknya sudah di pompa ke

luar saat berlabuh menjadikannya dalam keadaan tidak stabil

dan tidak seimbang. Untuk mencapai kestabilan kembali, air

laut dipompa kembali ke dalam tangki minyak yang kosong,

dimana air laut akan bercampur dengan sisa minyak dalam

tangki tersebut. Ketika kapal tersebut kembali mengangkut

minyak, air laut yang bercampur dengan minyak yang beada di

dalam tanker langsung dipompa ke lepas pantai. (Kumalasari

dan Satoto, 2011)

Akibat dari peristiwa tersebut, minyak yang berat jenisnya

lebih kecil daripada berat jenis air laut akan mengapung dan

menutupi permukaan air laut. Karena lapisan tipis minyak akan

mengurangi daya serap gas oksigen serta karbondioksida dari

udara, bahkan menghalangi sinar matahari yang akan masuk ke

dalam air laut. Hal tersebut sangat mengganggu proses

fotosintesis tumbuhan laut. Berkurangnya oksigen yang

terlarut akan mengganggu kehidupan ikan dan binatang laut

lainnya. (Kumalasari dan Satoto, 2011)

12

c. Limbah Rumah Tangga

Penduduk yang tinggal di pemukiman, perumahan, dan

perkampungan dalam kesehariannya menggunakan detergen untuk

mencuci pakaian, perkakas rumah tangga, bahkan mungkin

kendaraan bermontor. Detergen mempunyai daya larut terhadap

minyak maupun lemak cukup baik, sehingga daya bersihnya

terhadap kotoran minyak cukup tinggi. Namun, limbah detergen

suli diuraikan oleh bakteri mikroorganisme. (Kumalasari dan

Satoto, 2011)

Senyawa detergen yang mengandung fosfat bersifat sebagai

pupuk sehingga dapat menyuburkan tumubuhan air, seperti eceng

gondok yang mengganggu. Peristiwa tersebut disebut dengan

istilah eutrofikasi (ledakan jumlah alga dan fitoplankton). Ledakan

jumlah alga dan fitoplankton yang saling berebut mendapat cahaya

untuk fotosintesis. Karena terlalu banyak alga dan fitoplankton

akan mengalami kematian secara massal, serta terjadi kompetisi

dalam mengkonsumsi O2 karena terlalu banyak organisme pada

tempat tersebut. Sisa respirasi akan menghasilkan banyak CO2

sehingga kondisi perairan menjadi anoxic dan menyebabkan

kematian massal pada hewan-hewan di perairan tersebut.

(Kumalasari dan Satoto, 2011)

4. Air dan Gangguan Kesehatan

Penyakit yang menyerang manusia dapat ditularkan dan menyebar

secara langsung maupun tidak langsung melalui air. Penyakit yang

ditularkan melalui air disebut sebagai waterborne dissease atau water-

related disease. Terjadinya suatu penyakit tentunya memerlukan adanya

agens dan terkadang vektor. Berikut beberapa contoh penyakit yang

dapat ditularkan melalui air berdasarkan tipe agens penyebabnya :

a. Penyakit viral : hepatitis viral, poliomieitis

b. Penyakit bakterial : kolera, disentri, tifoid, diare

c. Penyakit protozoa : amebiasis, giardiasis.

13

d. Penyakit helmintik : askariasis, whip worm, hydatid disease

e. Leptospiral : weil’s disease

Sementara itu, penyakit – penyakit yang berhubungan dengan air

dapat dibagi dalam kelompok – kelompok berdasarkan cara

penularannya. Mekanisme penularan penyakit sendiri terbagi menjadi

empat, yaitu :

a. Water borne mechanism

Mekanisme ini, kuman patogen dalam air yang dapat menyebabkan

penyakit pada manusia ditularkan kepada manusia melalui mulut

atau sistem pencernaan. Contoh penyakit yang ditularkan melalui

mekanisme ini antara lain kolera, tifoid, hepatitis viral, disentri

basiler, dan poliomielitis. (Chandra, 2006)

b. Water washed mechanism

Mekanisme penularan semacam ini berkaitan dengan kebersihan

umum dan perseorangan. Pada mekanisme ini terdapat tiga cara

penularan, yaitu :

1) Infeksi melalui alat pencernaan, seperti diare pada anak-anak.

2) Infeksi melalui kulit dan mata, seperti skabies dan trakhoma.

3) Penularan melalui binatang pengerat seperti pada penyakit

leptospirosis. (Chandra, 2006)

c. Water based mechanism

Penyakit yang ditularkan dengan mekanisme ini memiliki agens

penyebab yang menjalani sebagian siklus hidupnya di dalam tubuh

vektor atau sebagai intermediate host yang hidup di dalam air.

Contohnya skistosomiasis dan penyakit akibat Dracunculus

medinensis. (Chandra, 2006)

5. Persyaratan Air Bersih

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MEN.KES/PER/IX/1990 air bersih adalah air yang digunakan

untuk keperluan sehari – hari yang kualitasnya memenuhi syarat

kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Kualitas air harus

14

memenuhi syarat kesehatan yang meliputi persyaratan mikroiologi,

fisika,kimia dan radioaktif. Pengawasan kualitas air bertujuan untuk

mencegah penurunan kualitas dan penggunaan air yang dapat

mengganggu dan membahayakan kesehatan, serta meningkatkan

kualitas air. Berikut beberapa parameter air bersih :

a. Parameter Fisik

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih yang harus

memenuhi persyaratan fisik yaitu :

1) Kekeruhan

Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber

air lain. Pertama air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit

dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan.

(Chandra, 2006)

Sedangkan air sungai merupakan air permukaan yang

cenderung mudah mendapatkan kontaminasi sehingga untuk

memanfaatkannya memerlukan suatu proses pengolahan,

terutama untuk menurunkan kekeruhannya. (Depkes, 1994)

Berdasarkan Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990

persyaratan air bersih untuk kekeruhan kadar maksimum yang

diperbolehkan adalah 25 skala NTU.

2) Bau

Menurut Permenkes RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990

persyaratan air bersih untuk bau adalah tidak berbau.

3) Padatan Terlarut (TDS)

TDS biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik dan

gas terlarut. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik

pula. Selanjutnya, efek TDS ataupun kesadahan terhadap

kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebabnya. (Juli

Soemirat Slamet, 2000)

15

Berdasarkan Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990 kadar

maksimal untuk TDS adalah 1500 mg/l.

4) Rasa

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air untuk rasa adalah

tidak berasa. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan

kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan.

Rasa logam/amis, rasa pahit, asin dan sebagainya. Efeknya

tergantung pula pada penyebab timbulnya rasa tersebut.

(Slamet, 2000)

b. Parameter Kimia Organik

Dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih harus

memenuhi persyaratan kimia yaitu :

1) Zat Organik

Zat organik merupakan indikator umum bagi pencemaran.

Apabila zat yang dapat dioksidasi besar, maka ia

menunjukkan adanya pencemaran. (Slamet, 2000).

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air untuk zat

organik adalah 10 mg/l. Jika melebihi baku mutu dapat

menyebabkan timbulnya bau yaang tidak sedap dan

menyebabkan sakit perut.

2) Zat non Organik

Air bersih tidak boleh mengandung Aldrin dan Dieldrin,

Benzena, Benzo (a) pyrene Chlordane (total isomer),

Colorofom, DDT, Detegen dan zat-zat kimia organik lainnya

melebihi baku mutu yang telah di tentukan di dalam

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990.

16

c. Parameter Kimia

Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990

persyaratan air bersih harus memenuhi persyaratan kimia yaitu :

1) Derajat keasaman (pH)

pH merupakan salah satu faktor yang sangat penting

mengingat pH dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba di

dalam air. Sebagian besar mikroba akan tumbuh dengan baik

pada pH 6-8, pH juga akan dapat menyebabkan perubahan

kimiawi di dalam air.

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik

Indonesia Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan

air untuk pH adalah 6,5 – 9,2. Apabila lebih kecil dari pada

6,5 atau lebih besar dari pada 9,2 maka akan menyebabkan

korosifitas pada pipa air yang dibuat dari logam dan dapat

mengakibatkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi

racun yang dapat mengganggu kesehatan manusia.

2) Air Raksa (Hg)

Air raksa atau hydrargyum (Hg) adalah metal yang

menguap pada temperatur kamar. Hg merupakan racun

sistemik dan diakumulasi di hati, ginjal, limpa dan tulang.

Oleh tubuh Hg di ekskresikan lewat urine, feces, keringat,

saliva dan air susu. Keracunan Hg akan menimbulkan gejala

susunan saraf pusat (SSP) seperti kelainan kepribadian dan

tremor, convulsi, pikun, insomnia, kehilangan kepercayaan

diri, iritasi, depresi, dan rasa ketakutan. (Slamet, 2000)

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih untuk Hg

adalah 0,001 mg/l. Jika di dalam air terdapat air melebihi

baku mutu, akan menyebabkan keracunan sel – sel tubuh,

kerusakan ginjal,hati dan syaraf, keterbelakangan mental dan

cerebral polcy pada bayi.

17

3) Arsen (As)

Arsen (As) adalah metal yang mudah patah, berwarna

keperakan dan sangat toxik. (Juli Soemirat Slamet, 2000).

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih untuk As

adalah 0,05 mg/l.

d. Besi (Fe)

Besi atau ferrum (Fe) adalah metal berwarna keperakan,

liat dan dapat dibentuk. Di alam didapat sebagai hematit. Di

dalam air minum Fe menimbulkan rasa, warna (kuning),

pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri pada

besi, dan kekeruhan. (Slamet, 2000)

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih untuk Fe

adalah 0,1-1,0 mg/l. Sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh

untuk pembentukan hemoglobin, tetapi dalam dosis besar

dapat merusak dinding usus. Kematian seringkali disebabkan

oleh rusaknya dinding usus ini. Debu Fe juga dapat

diakumulasi di dalam alveoli, dan menyebabkan

berkurangnya fungsi paru-paru. (Slamet, 2000)

e. Fluorida (F)

Fluorida adalah senyawa fluor. Fluor (F) adalah halogen

yang sangat reaktif, karenya di alam selalu di dapat dalam

bentuk senyawa. Fluorida anorganik bersifat lebih toksik dan

lebih iritant daripada yang organik. (Slamet, 2000)

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih untuk

Flourida adalah 1,0 mg/l. Keracunan khronis menyebabkan

orang menjadi kurus, pertumbuhan tubuh terganggu, terjadi

fluorosis gigi serta kerangka. Pada kasus keracunan berat

18

akan terjadi cacat tulang, kelumpuhan, dan kematian.

(Slamet, 2000)

f. Cadmium (Cd)

Cadmium adalah metal berbentuk kristal putih keperakan.

Cd di dapat bersama-sama dengan Zn, Cu, Pb, dalam jumlah

yang kecil. Tubuh manusia tidak memerlukan Cd dalam

fungsi dan pertumbuhannya, karenya Cd sangat beracun bagi

manusia. (Slamet, 2000)

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:

416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan air bersih untuk

Cadmium adalah 0,01 mg/l. Keracunan akut akan

menyebabkan gejala gasterointestinal, dan penyakit ginjal.

Gejala klinis keracunan Cd sangat mirip dengan penyakit

glomerulo-nephritis biasa, hanya pada fase lanjut dari

keracunan Cd ditemukan patah tulang punggung yang

multiple. (Slamet, 2000)

g. Timbal ( Pb)

Pb adalah racun sistemik. Menurut Peraturan Menteri

Kesehatan Nomor: 416/MENKES/PER/IX/1990 persyaratan

air bersih untuk Pb adalah 0,05 mg/l. Keracunan Pb akan

menimbulkan gejala: rasa logam dimulut, garis hitam pada

gusi, gangguan/ GI, anorexia, mutah-mutah, kolik,

encephalitis, wrist drop, irritabel, perubahan kepribadian,

kelumpuhan dan kebutaan. Pada keracunan akut, terjadi

gejala meninges dan cerebral diikuti dengan stupor, coma,

dan kematian. (Slamet, 2000)

d. Parameter Mikro biologi

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan mikro bilogi air besih

tidak boleh melebihi 50 MPN per 100 ml (bukan air perpipaan)

dan 10 MPN per 100 ml (air perpipaan). Parameter MPN (total

19

koliform) hanya berupa indikator bagi berbagai mikroba yang

dapat berupa parasit (protozoa, metazoa, tungau), bakteri patogen

dan virus. (Slamet, 2000)

e. Parameter Radio Aktivitas

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor :

416/MENKES/PER/IX/1990 radio aktifitas pada air bersih tidak

boleh melebihi 0,1 Bq/L untuk Aktifitas Alpha (Gross Alpha

Activity) dan 1,0 Bq/L untuk Aktifitas Beta (Gross Beta Activity).

6. Keramik

Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos

yang artinya suatubentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses

pembakaran. Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan

keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan

barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah, genteng, tembikar,

dansebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah

liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan

bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat (Budiyanto, 2008).

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia keramik memiliki arti

barang- barang yang terbuat dari tanah liat, dicampur dengan bahan-

bahan lain dan kemudian dibakar barang tembikar (porselen). Pada

umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan

kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum

dipakai adalah feldpar,ball clay, kuarsa, kaolin, dan air. Sifat keramik

sangat ditentukan oleh struktur kristal,komposisi kimia, dan mineral

bawaannya. Oleh karena itu, sifat keramik juga tergantung pada

lingkungan geologi tempat bahan diperoleh. Secara umum strukturnya

sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas. Kurangnya

beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan

keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga

menjadi konduktor panas yang jelek. selainitu keramik mempunyai

sifat rapuh, keras, dan kaku. Pada prinsipnya keramik terbagi atas:

20

a. Keramik tradisional yaitu keramik yang dibuat dengan

menggunakan bahan alam seperti kuarsa, kaolin, tanah liat

(clay) dan sebagainya. Yang termasuk barang dan kegunaan

keramik adalah barang pecah belah (dinnerware), keperluan

rumah tangga (tile,bricks), dan untuk industri (refractory).

b. Keramik halus atau Fine ceramics (keramik modern atau

biasa disebut keramik teknik, advanced ceramic, engineering

ceramic, techical ceramic) adalah keramik yang dibuat

dengan menggunakan oksida-oksida logam atau logam,

seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO2, MgO, dll).

Penggunaannya termasuk dari elemen pemanas, semi

konduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis.

(Joelianingsih, 2004)

Sifat yang paling umum dan mudah dilihat secara fisik pada

kebanyakan jenis keramik adalah brittle atau rapuh, hal ini dapat kita

lihat pada keramik jenis tradisional seperti barang pecah belah, gelas,

kendi, gerabah, tembikar dan sebagainya. Sifat lainnya adalah keramik

tahan terhadap suhu yang tinggi, sebagai contoh keramik tradisional

yangterdiri dari clay, flint , dan feldspar tahan sampai dengan suhu

1200°C, keramik teknik seperti keramik oksida mampu tahan terhadap

suhu tinggi hingga mencapai 2000°C. Barang tanah liat Jepang

dikatakan memperlihatkan variasi teknik dan gaya terbanyak di dunia,

dan peralatan makan masa kini yang kebanyakan adalah tembikar atau

porselen mempunyai bentuk dan warna hiasan yang banyak.

7. Tanah Liat (Clay)

Lempung (clay) dikenali sebagai tanah liat, merupakan sejenis

material halus, berbentukkepingan, gentian atau hablur yang terbentuk

dari batuan sedimen dengan ukuran butir < 1/256 mm (skala

wentworth), clay tersusun atas grup alumina silikat (seperti Al, Fe,

Mg, Si) bisa terbentuk di laut (marine clay) atau di darat (terestrial

clay), dengan proses pembentukan dapat secara allogenic clay (dari

21

luar cekuangan sedimentasi), atau secara authigenic clay (terbentuk

didalam lingkaran sedimentasi), misalnya perubahan atau proses

alterasi darimineral feldspar menjadi clay mineral. Lempung (clay)

membentuk gumpalan keras dan kaku apabila kering, bersifat plastis

dan melekit apabila basah terkena air dan bersifat viterius bila dibakar

pada suhu tinggi.

Yang termasuk clay adalah: ball clay, fire clay, kaolin, dan brick

clay. Ball clay biasanya digunakan untuk pembuatan keramik putih,

memiliki plastisitas tinggi dan tegangan patah yang baik. Fire

clay merupakan lempung yang terdiri dari mineral kaolinit yang

bentuk kristalnya tidak sempurna, mengandung sedikit mika kuarsa

dan mineral lempug yang bersifat lunak dan tidak mempunyai

perlapisan, fire clay tahan terhadap suhu tinggi (> 1500oC). Fire

clay terbentuk karena soil yang yang tertimbun oleh sedimen lain

didaratan atau cekungan lakustrin ataupun delta yang umumnya

mengandung batu bara. Fire clay digunakan untuk refraktori dan batu

tahan panas.

8. Aditif

Dalam pembuatan filter keramik, hal yang perlu diperhatikan

yaitu bahan-bahan aditif yang digunakan dalam komposit keramik,

yang mana dari jenis aditif inilah performadari clay filter yang

dihasilkan dapat dioptimumkan. Baik itu dari segi porositas,

permeabilitas, kuat tekan, hingga kemampuannya dalam menyaring

kontaminan-kontaminan berbahaya pada sumber air seperti logam

berat, coliform, serta pengaruh pada turbiditasnya. Berikut bahan-

bahan aditif yang sering digunakan dalam pembuatan filter keramik

berbahan dasar clay :

a. Sekam Padi

Biomassa dari tumbuhan banyak mengandung selulosa,

termasuk sekam padi yang mengandung 32,12% selulosa,

22,48% hemiselulosa, serta 22,34% lignin. Material yang

22

mengandung selulosa dapat mengabsorpsi kation logam dari

medium larutan. Kandungan selulosa dalam sekam padi inilah

yang membuatnya berpotensi dimanfaatkan sebagai biosorben

logam berat dari medium air (Kumar, 2010). Sekam padi banyak

didapat di daerah pertanian, jumlahnya melimpah dan harganya

murah. Sekam padi yang dihaluskan dengan mesin penepung

digunakan sebagai bahan pengisi yang nantinya akan terbakar

habis sewaktu pembakaran dan meninggalkan alur-alur halus.

Ukuran butiran sekam padi akan mempengaruhi kecepatan

aliran dan juga kekuatan dari elemen filter.

Filter keramik menggunakan tepung sekam padi yang telah

disaringdengan ayakan berukuran mesh 60 dan mesh 30 atau

yang setara. Bahan pengisi lainnya yang dapat digunakan adalah

serbuk gergaji, kertas daur ulang dan bubuk kopi. Pemeriksaan

terhadap efektifitas filter dengan menggunakan bermacam-

macam bahan pengisi perlu dilakukan untuk mendapatkan bahan

pengisi yang tepat. (Sukarma, 2011)

b. Karbon Aktif

Karbon aktif adalah bahan yang mengandung karbon yang

telah ditingkatkan daya absorpsinya. Aktivasi merupakan suatu

proses yang menyebabkan perubahan fisik padapermukaan

karbon melalui penghilangan hidrokarbon, gas-gas dan air dari

permukaantersebut sehingga permukaan karbon semakin luas

dan berpori. Sehingga akan lebih mudahmenyerap zat-zat lain

(Sudirjo, 2006). Karbon aktif atau karbon berpori digunakan

secaraluas sebagai adsorben dalam proses industri untuk

menghilangkan sejumlah pengotor,terutama yang berhubungan

dengan zat warna, pengolahan limbah, pemurnian air, obat-

obatan, yang biasanya digunakan dalam bentuk bubuk. Untuk

adsorben gas biasanaya dalam bentuk padatan (granular).

23

Bahan baku utama dalam pembuatan karbon aktif adalah

semua bahan anorganik yang memiliki kandungan karbon tinggi

seperti tempurung kelapa, kayu, gambut, tulang, batubara, dan

lain-lain. Secara umum faktor yang menyebabkan adanya

dayaserap karbon aktif antara lain adalah:

1) Dengan adanya pori-pori mikro yang sangat banyak

jumlahnya pada karbon akti, akan menimbulkan gaya

kapiler yang menyebabkan adanya daya serap.

2) Luas permukaan yang dimiliki karbon aktif dapat

menimbulkan daya serap yang tinggi. Luas permukaan

disini lebih dimaksudkan luas permukaan internal yang

diakibatkan pori-pori yang berukuran sangat kecil.

c. Zeolit

Zeolit merupakan kelompok mineral aluminium silikat

terhidrasi dari logam-logamalkali dan alkali tanah (terutama Ca

dan Na) denga n rumus umum Lm Alx Siy Ozn HO, (l = logam),

di mana m, n, x, y, dan z adalah komposisi dalam fraksi mol

(Rambo, 2006). Dalam struktur tiga dimensi zeolit mempunyai

rongga-rongga yang berhubungan satu dengan yang lain dan

merupakan saluran-saluran kosong ke segala arah dengan

ukuran sangat tergantung dari garis tengah logam alkali atau

alkali tanah yang ada pada struktur tersebut. Struktur tiga

dimensi dari mineral zeolit ini terdiri dari kumpulan (SiO4) dan

(AlO4) dengan perbandingan Si : Al sangat bervariasi dan

tergantung pada jenis mineralnya. Penggunaan zeolit secara

komersial adalah berdasarkan salah satu atau lebih dari

kemampuan sifat fisik atau kimia yang dimilikinya, antara lain

(1) pertukaran ion, (2) adsorbsi dan sifat penyaring molekuler,

(3) katalisis, (4) dehidrasi, dan rehidrasi (Wigayati, 1997).

24

d. Serbuk Besi

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam

penggunaannya. Salah satu kelemahan yang dijumpai adalah

sifat membrane yang rapuh dan mudah patah (brittle). Untuk

memperkuat struktur keramik yang dibuat Nasir dan Budi

(2011) menambahkan konsentrasi serbuk besi.

e. Koloid Perak

Larutan perak nitrat ditambahkan pada bagian dalam dan

luar filter, yang meresap ke dalam dinding filter melalui pori-

pori. Perak nitrat akan membentuk koloid didalam badan filter,

dan berfungsi sebagai biosida, pembunuh bakteri dan virus.

Sepanjang waktu kontak terpenuhi (kecepatan pengaliran filter

tidak terlalu besar) bakteri pathogen yang akan berkontak

dengan perak akan mati. Perak juga berfungsi untuk mencegah

tumbuhnya kembali bakteri pada pemukaan filter dan dalam

bahan keramik itu sendiri. Saat ini beberapa Negara sedang

mengembangkan filter keramik yang dikombinasi dengan perak

ke dalam filter, dimana perak berfungsi sebagai bactericide.

9. Pembuatan Filter Keramik

a. Filter Keramik Berbentuk Pot (Clay-Pot Ceramic Filter)

Filter keramik ini mengikuti rancangan filter keramik dari

Resource Development International – Cambodia (RDIC), dimana

elemen dari filter terbuat dari lempung halus, bahan pengisi dan

air. Setelah dibakar filter dilapisi larutan perak nitrat. Lempung

dapat dibentuk dengan mudah dan apabila dibakar dalam

tungku, susunan kimianya berubah menjadi kuat, sedikit berpori

dan tidak larut dalam air. Pot filter yang normal dapat menyaring

air dalam jangka waktu yang sangat lama melalui pori-pori. Pori-

pori ini dapat menyaring hamper semua bakteri, protozoa dan

telur cacing, selain juga kotoran, endapan dan bahan organik.

Bahan pengisi seperti sekam padi atau serbuk gergaji ditambahkan

25

pada campuran lempung yang membentuk filter. Apabila dibakar

pada suhu tinggi, bahan pengisi akan terbakar dan menyisakan

alur-alur halus dalam lempung yang terbakar. Air akan mengalir

dengan mudah melalui alur-alur tersebut dibandingkan dengan

melalui pori-pori (Sukarma, 2011)

https://inhabitat.com/6-ways-to-purify-water-without-expensive-

technology/

Gambar 2.1. Filter Keramik Berbentuk Pot

b. Membran Keramik

Teknologi membran mulai digunakan sebagai alat penjernihan

air pada tahun 1960 an melalui perkembangan dengan membran

sintetik perrformansi tinggi. Penerapan membran untuk pengolahan

air dengan menggunakan material baru dan berbagai konfigurasi.

Selanjutnya penggunaan membran digunakan untuk pengolahan air

laut pada tahun 1970. Dengan keberhasilan penggunaan membran

untuk pengolahan air bersih mapun air laut, maka teknologi

membran terus berlajut sebagai alternative pengolahan dan

diterima oleh pasar. Seiring dengan peraturan tentang air bersih

yang lebih banyak dan ketat, maka teknolgi membran bisa sebagai

pilihan teknologi yang memungkinkan mempunyai efektifitas dan

efisiensi yang tinggi (Amjad, 1993). Pada membran keramik

susunan, bentuk, dan ukuran pori menjadi kunci karakterisasi

membran karena membran keramik tersebut dibuat dari material

yang berupa butiran-butiran partikel melalui proses penyiapan

26

serbuk material keramik, pengadonan, pencetakan, pengeringan

dan sintering, dimana setiap proses sangat mempengaruhi kualitas

membran yang dihasilkan. Membran keramik yang digunakan

sebagai water filter dapat berbentuk cakram (disk) dan silinder

yang difabrikasi dengan metode cetak tangan maupun

menggunakan tekan mekanik seperti hydroulic press (kompaktor

hidrolik) dan hot press.

https://html1-f.scribdassets.com/6811509p6o5crjy3/images/12-

54d7e5c3bb.jpg

(a) (b)

Gambar 2.2. Membran keramik

27

C. Kerangka Konsep

Air Sungai

1. Fe

2. Mn

Kualitas

Pemeriksaan hasil

setelah melalui

saringan clay filter

Keterangan :

= diteliti

= tidak diteliti

proses saringan

clay filter

1. pH

2. Hg

3. As

4. F

5. Cd

6. Pb

Kimia

Fisika Bakteriologis

Hasil