1

DAFTAR ISI

Pengantar dari Penulis, 3

Sekapur Sirih, 4

Pendahuluan, 5

BAB I. LATAR BELAKANG, 8

1.1. Air dan Kesehatan, 8

1.2. Saringan Keramik Sebagai Pengolahan Setempat (Point-of-Use Treatment), 9

BAB II. PENELITIAN TENTANG SARINGAN KERAMIK, 11

BAB III. SARINGAN KERAMIK, 12

3.1. Cara Kerja Saringan Keramik, 12

3.2. Bahan-bahan Pembentuk Saringan Keramik, 12

BAB IV. PENGAWASAN KUALITAS (QUALITY CONTROL), 14

4.1. Komitmen Terhadap Kualitas Produk, 14

4.2. Beberapa Pertimbangan Untuk Menjamin Kualitas Produk, 14

BAB V. PERSIAPAN DAN PEMBUATAN BENGKEL, 15

5.1. Pertimbangan Pemilihan Teknologi, 15

5.2. Kelebihan dan Kekurangan Saringan Keramik, 15

5.3. Pemilihan Lokasi Bengkel, 16

5.4. Bahan-bahan Yang Diperlukan, 16

5.4.1. Lempung, 17

5.4.2. Bahan Pengisi, 17

5.4.3. Bahan Laterit, 17

5.4.4. Bahan Bakar, 17

5.4.5. Sumber Energi, 18

5.4.6. Air, 18

5.4.7. Pewadahan, 18

5.5. Peralatan dan Mesin, 18

5.6. Denah Bengkel, 19

5.7. Proses Pembuatan, 20

5.7.1. Kecepatan Aliran, 20

5.7.2. Pembakaran Pot Saringan, 20

2

BAB VI. PROSES PRODUKSI, 22

6.1. Tahapan Proses, 22

6.2. Bahan-bahan dan Peralatan yang Digunakan, 22

6.3. Proses Pencampuran, 24

6.4. Pencetakan, 25

6.5. Pembakaran, 27

6.6. Pengetesan Kecepatan Aliran, 28

6.7. Lapisan Larutan Perak Nitrat, 30

6.8. Pengetesan Air Hasil Saringan, 30

6.9. Pemaketan produk, 31

Penutup, 32

Bahan-bahan Rujukan, 33

3

Pengantar dari Penulis

Bismillahirahmanirrahim

Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, Buku Panduan tentang

pembuatan saringan keramik untuk air minum dengan ini Penulis persembahkan kepada masyarakat

Indonesia. Sudah menjadi kenyataan yang kita hadapi sekarang, masyarakat saat ini kian sulit untuk

mendapatkan air bersih yang langsung dapat diminum. Air dari PDAM umumnya belum dapat langsung

diminum. Meskipun ada beberapa PDAM yang sudah bisa menjamin bahwa air hasil produksinya dapat

langsung diminum, tapi hanya terbatas pada zona-zona tertentu saja. Adanya air kemasan sebenarnya

membantu membuka akses air minum bagi masyarakat, tapi harganya terlalu mahal untuk sekedar

memenuhi kebutuhan air minum sehari-hari, apalagi bagi masyarakat yang kurang mampu.

Saringan keramik adalah salah satu diantara sekian banyak teknologi sederhana yang tersedia

pada tataran lokal. Dengan menggunakan bahan-bahan yang banyak tersedia di Indonesia, saringan

keramik memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan dalam rangka membantu membuka akses air

minum seluas-luasnya kepada masyarakat, terutama masyarakat kurang mampu. Saringan keramik

telah diakui PBB sebagai salah satu teknologi pengolahan skala rumah tangga (point-of-use treatment)

yang cocok digunakan di negara-negara berkembang. Saringan keramik cocok untuk air baku yang

tidak memiliki kandungan logam berat, tidak beracun dan tidak payau. Teknologi saringan keramik telah

dikenal sejak lebih dari seratus tahun yang lalu dan dipopulerkan kembali oleh Potter for Peace, sebuah

lembaga nirlaba dari AS. Teknologi ini mula-mula dikembangkan di beberapa negara Amerika Latin, tapi

kemudian menyebar di negara-negara berkembang lainnya termasuk Asia.

Membuat saringan keramik itu tidak terlalu sulit, tapi diperlukan sebuah buku pedoman untuk

pembuatannya, agar kualitas produk tetap terjaga. Juga diperlukan kesabaran, karena jenis dan sifat

bahan baku tidak selalu sama untuk tempat yang berbeda. Buku Panduan ini dibuat berdasarkan

pengalaman Penulis membuat saringan keramik sejak tahun 2008, serta buku “Ceramic Water Filter

Handbook” oleh RDI Cambodia, sebagai bahan rujukan utama. Buku ini disusun dengan tujuan agar

lebih banyak lagi fihak-fihak yang tertarik untuk membuat dan memasarkannya saringan keramik. Buku

Panduan ini merupakan edisi uji coba yang akan diperbaiki dan disempurnakan di masa mendatang.

Diharapkan bahwa dengan semakin banyak saringan keramik diproduksi dan digunakan, semakin

tebuka akses terhadap air minum yang terjangkau oleh masyarakat luas.

Yayasan Tirta Indonesia Mandiri didirikan tahun 2009 dan sejak itu telah melakukan percobaan

pembuatan saringan keramik serta melakukan bakti sosial dalam rangka penyebarluasan saringan

keramik sebagai salah satu cara memperoleh air minum yang sehat dan terjangkau. Semoga Allah SWT

selalu melindungi dan merestui niat baik ini. Amin.

Jakarta, 24 April 2011

H. Risyana Sukarma

Ketua Umum Yayasan Tirta Indonesia Mandiri

4

Buku Panduan

Membuat Saringan Keramik Untuk Menghasilkan Air Minum

Sekapur Sirih

Buku Panduan ini disusun dengan tujuan untuk memberikan panduan praktis tentang cara-cara

membuat saringan keramik untuk mendapatkan air minum yang bersih dan sehat, dari air yang ada di

sekitar kita. Saringan keramik terbukti mampu menghilangkan bakteri penyebab penyakit sampai

99,88%, sehingga air hasil saringan bisa langsung diminum. Pembuatan saringan keramik cukup mudah

karena menggunakan teknologi tepat guna, serta memanfaatkan bahan baku yang mudah ditemukan di

banyak tempat di Indonesia, sehingga harganya menjadi terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat.

Meskipun demikian, dalam memproduksi saringan keramik yang bisa menghasilkan air minum yang

memenuhi syarat-syarat kesehatan, diperlukan pengetahuan dasar tentang air minum dan keahlian yang

memadai tentang pembuatan keramik. Dengan pelatihan secukupnya dan pengalaman yang didapat

dari hasil ujicoba, diharapkan para perajin keramik maupun masyarakat awam dan fihak-fihak lainnya

yang tertarik bisa membuatnya sendiri. Buku Panduan ini dibuat untuk mendorong masyarakat, baik

perorangan maupun yang tergabung dalam koperasi, serta para pemilik modal, untuk mulai

memproduksi saringan keramik. Dengan demikian saringan keramik dapat dimanfaatkan oleh sebanyak

mungkin rumah tangga, sehingga akan membantu membuka akses yang lebih luas akan air minum yang

sehat dan terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat. Saringan keramik ini juga cocok digunakan untuk

keadaan darurat akibat bencana, dimana masyarakat yang terkena bencana dapat segera terbantu dan

terpenuhi kebutuhannya akan air minum dengan segera.

Buku Panduan ini disusun berdasarkan sejumlah rujukan, khususnya buku Ceramic Water Filter

Handbook yang dikeluarkan oleh Resource Development International, sebuah lembaga nirlaba yang

berkedudukan di Kamboja, serta pengalaman Penulis memproduksi saringan keramik yang sudah dirintis

sejak tahun 2008 sampai sekarang. Buku Panduan ini akan terus disempurnakan. Saringan keramik yang

Penulis produksi diberi nama Tirta Cupumanik (TCM). Saringan Keramik TCM bernaung di bawah

yayasan nirlaba Tirta Indonesia Mandiri dan sudah diproduksi mulai awal tahun 2009. Saringan TCM

telah menjalani berbagai uji coba dalam komposisi bahan, kecepatan penyaringan, pemeriksaan

laboratorium atas hasil saringan serta pembakaran dengan menggunakan tungku pembakaran keramik.

Buku Panduan ini dapat digandakan oleh siapa saja asal menyebutkan sumbernya. Informasi

lainnya mengenai saringan keramik dapat dilihat dalam situs berikut: www.tirtacupumanik.com. Apabila

ada pertanyaan terhadap pembuatan saringan keramik ini, silakan langsung hubungi Penulis di

info@tirtacupumanik.com atau HP No. +62 816 876319. Meskipun Buku Panduan ini dapat digunakan

sebagai rujuan, Penulis tidak bertanggungjawab atas kualitas produk yang dihasilkan oleh fihak lain,

tanpa ada kontrak yang mengikat dengan Penulis.

Semoga bermanfaat dan selamat mencoba!

5

Pendahuluan

Keramik sudah lama dikenal dalam sejarah peradaban manusia. Keramik sudah digunakan

paling tidak sejak 24 ribu tahun sebelum Masehi untuk membuat patung manusia dan binatang, yang

terbuat dari lempung yang dibakar dalam tanah. Hampir 10 ribu tahun kemudian, pada saat manusia

sudah mulai menetap dan membentuk permukiman, ubin keramik sudah mulai digunakan di

Mesopotamia dan India untuk lantai rumah mereka.

Keramik Mesir Kuno (The American Ceramic Society)

Keramik sebagai wadah air dan makanan mulai

dikenal dan digunakan sejak 9.000 atau 10.000

tahun sebelum Masehi. Akan tetapi keramik yang

dapat digunakan untuk menyaring air kotor menjadi

air minum baru dilakukan oleh Henry Doulton dari

Inggeris pada tahun 1827. Pada waktu itu Sungai

Thames yang mengalir membelah Kota London

tercemar berat oleh limbah buangan rumah tangga.

Saat itu kolera dan tipus merajalela. Buruknya

kondisi air sungai Thames digambarkan dengan jelas

dalam pamplet yang diterbitkan waktu itu:

“Offensive to the sight, disgusting to the

imagination and destructive to the health"

(mengganggu pemandangan, menjijikan dan

merusak kesehatan).

Tahun 1835, Ratu Victoria menyadari

adanya ancaman kesehatan melalui air

minum dan memerintahkan Doulton untuk

memproduksi saringan air untuk keperluan

rumah tangga Kerajaan. Doulton

menciptakan saringan keramik yang bekerja

secara gravitasi dan menghasilkan air minum

yang bebas bakteri. Saringan buatan Doulton

kemudian dikenal dengan nama saringan

Berkefeld dan digunakan di seluruh dunia

sampai sekarang.

Henry Doulton, perintis pembuatan saringan keramik tahun 1827

6

Saringan dari keramik, tapi dibuat dengan menggunakan teknologi tepat guna dan

bahan setempat, dipopulerkan kembali oleh Potter for Peace (PfP) sebuah organisasi nirlaba di

AS. Sejak 1998, PfP telah membantu dalam produksi saringan keramik dengan teknologi

sederhana dan murah, dengan menambahkan larutan perak koloid sebagai desinfektan.

Resource Development International – Cambodia (RDIC) kemudian memproduksi saringan

keramik secara besar-besaran di Kamboja, dengan menggunakan rancangan PfP. Pengalaman di

lapangan dan hasil uji coba memperlihatkan bahwa saringan keramik dapat secara efektif

menghilangkan bakteri penyebab penyakit yang ditularkan melalui air (water –borne diseases)

sampai 99,88%. Saringan keramik Potter for Peace (PfP) dibuat berdasarkan rancangan yang

dikembangkan oleh Dr. Fernando Mazariegos dari The Central American Industrial Research

Institute (ICAITI) di Guatemala tahun 1981. Tujuannya adalah untuk menyediakan air minum

yang bebas bakteri untuk masyarakat kurang mampu.

Sejak didirikannya, PfP telah secara aktif memberikan bantuan dan pelatihan

pembuatan bengkel untuk memproduksi saringan keramik di Guatemala, Honduras, Meksiko,

Kamboja, Bangladesh, Ghana, El Salvador, kawasan Darfur di Sudan, Kenya, Benin, Yaman,

Nigeria, Tanzania, Peru, Somalila dan negara-negara berkembang lainnya. Saringan keramik

telah tercatat dalam buku panduan tentang Appropriate Technology Handbook yang diterbitkan

oleh Perserikatan Bangsa Bangsa.

Ratusan ribu saringan keramik telah diproduksi dan digunakan di berbagai negara

berkembang, dengan dukungan organisasi internasinal seperti International Federation of the

Red Cross and Red Crescent, Doctors Without Borders, Potters Without Borders, UNICEF, Plan

International, Project Concern International, Oxfam dan USAID. PfP juga telah membiayai dan

membantu dalam penelitian di laboratorium dan uji coba di lapangan dengan berbagai lembaga

pendidikan seperti MIT, Tulane University, University of Colorado dan University of North

Carolina. Ron Rivera (PfP) dan Mickey Sampson (RDIC) adalah dua nama yang patut disebut

sebagai pionir dalam penyebarluasan saringan keramik di negara-negara berkembang.

Saringan keramik bentuknya seperti pot sederhana, berukuran diameter 28 cm dan

tinggi 30 cm, terbuat dari campuran lempung dan bahan pencampur yang bisa terbakar

(combustible material), seperti sekam padi atau serbuk gergaji yang telah dihaluskan. Pot

saringan dibuat dengan mesin pres. Karena mudahnya, saringan keramik dapat dibuat oleh para

perajin keramik dengan menggunakan bahan-bahan yang tersedia setempat.

Buku Panduan ini terbagi atas enam Bab. Bab I menguraikan latar belakang tentang

hubungan antara air dan kesehatan, bagaimana peranan air yang amat penting dalam menjaga

kesehatan hidup manusia dan keluarganya. Dalam Bab ini diuraikan pula bagaimana saringan

keramik dapat mengurangi bakteri sehingga air bisa aman diminum secara langsung, beberapa

7

kelebihan dan kekurangan saringan keramik, serta pengalaman penggunaan saringan keramik

di beberapa negara berkembang.

Bab II berisi tentang penelitian terhadap efektifitas saringan keramik di berbagai

perguruan tinggi terkemuka di dunia, termasuk beberapa artikel Penulis yang dipresentasikan

pada beberapa Seminar dan dipublikasikan dalam Jurnal Ilmiah IATPI.

Bab III memuat uraian tentang prinsip-prinsip yang mendasari cara kerja saringan

keramik dalam mengolah air baku menjadi air yang layak minum, serta bahan dasar yang

membentuk saringan keramik. Dalam Bab IV dijelaskan tentang prosedur pengawasan kualitas

produk (quality control), agar setiap produk yang dihasilkan memenuhi persyaratan yang telah

ditetapkan. Bab V menguraikan beberapa langkah persiapan dalam pembuatan produk,

termasuk membangun bengkel pembuatan saringan keramik.

Terakhir, dalam Bab VI diuraikan secara rinci proses pembuatan saringan keramik, mulai

dari persiapan, pencetakan dan pembakaran, sampai dengan pengetesan hasil produk.

8

BAB I LATAR BELAKANG

1.1. Air dan Kesehatan

Air penting bagi semua orang, bukan saja karena merupakan kebutuhan dasar untuk

mempertahankan hidup, akan tetapi juga dapat menurunkan secara nyata angka penyakit yang

ditularkan melalui air (water-borne diseases), seperti diare, kolera dan disenteri. Kurangnya

akses terhadap air yang aman merupakan salah satu penyebab tingginya resiko mendapatkan

penyakit yang ditularkan melalui air, seperti diare.

WHO pada bulan November 2004 menerbitkan informasi tentang fakta dan angka

tentang air, sanitasi dan perilaku hidup bersih dalam kaitannya dengan kesehatan, sebagai

berikut: 1,8 juta orang meninggal setiap tahun karena penyakit diare (termasuk kolera), dimana

90% diantaranya adalah anak-anak di bawah umur lima tahun, umumnya terjadi di negara-

negara berkembang. Sebanyak 88% penyakit diare berhubungan dengan penyediaan air minum

yang tidak aman, sanitasi yang buruk dan perilaku hidup yang tidak bersih. Perbaikan suplai air

minum akan mengurangi kasus diare antara 6% sampai 25%. Sedangkan perbaikan sanitasi akan

mengurangi kasus diare sampai 32%, dan intervensi dalam perilaku hidup bersih dan sehat

termasuk penyuluhan kebersihan dan pengenalan cuci tangan dapat mengurangi kasus diare

sampai 45%. Perbaikan kualitas air minum melalui pengolahan air skala rumah tangga dapat

mengurangi kasus diare sampai antara 35% sampai 39%. Kualitas air yang buruk juga akan

menyebabkan penyakit lain seperti schistosomiasis dan penyakit mata (trachoma).

Sumber yang sama memperkirakan bahwa 160 juta manusia terinfeksi oleh

schistosomiasis. Penyakit ini menyebabkan kematian puluhan ribu orang setiap tahunnya,

umumnya di gurun Sahara di Afrika. Hal ini sangat erat kaitannya dengan pembuangan tinja

yang tidak semestinya dan tidak adanya sumber air yang aman dan dekat. Sanitasi dasar

mengurangi kasus penyakit sampai 77%. Sekitar 500 juta orang memiliki resiko terhadap

trachoma, 146 juta orang terancam kebutaan, dan 6 juta orang terganggu penglihatannya

karena trachoma. Penyakit ini sangat erat kaitannya dengan kurangnya air untuk membasuh

muka, umumnya karena tidak tersedianya air yang bersih.

Perbaikan akses terhadap sumber air yang aman dan perilaku hidup bersih dan sehat

dapat mengurangi kasus trachoma dengan 27%. Penyakit-penyakit lain yang disebabkan oleh

tiadanya air yang aman dan buruknya sanitasi adalah penyakit perut karena cacing (ascariasis,

trichuriasis, hookworm). Sekitar 133 juta orang menderita karena infeksi pencernaan, yang bisa

menyebabkan kegagalan kognitif, disenteri yang masif, atau anemia. Penyakit-penyakit ini

penyebab 9.400 kematian setiap tahun. Akses terhadap air yang aman dan sarana sanitasi serta

perilaku hidup besih dan sehat dapat menurunkan kasus penyakit akibat cacing dari 4 sampai

29%.

9

Meskipun sudah banyak masyarakat perkotaan yang sudah mendapat pelayanan air dari

sistem perpipaan, air dari PAM pada umumnya belum dapat diminum langsung. Untuk itu,

pengolahan sederhana tingkat rumah tangga diharapkan akan memperbaiki kualitas air

sehingga layak minum, dan pada akhirnya akan mengurangi kejadian penyakit karena air, yang

disebabkan oleh belum baiknya kualitas air yang disediakan oleh PAM, penjual air atau sumber

air lainnya.

1.2. Saringan Keramik Sebagai Pengolahan Setempat (Point-of-Use Treatment)

Bagi masyarakat yang kurang beruntung dengan penghasilan yang terbatas, merebus air

adalah cara yang mudah untuk mendapatkan air minum, tapi tetap akan meningkatkan biaya

pengeluaran sehari-hari. Studi yang dilaksanakan USAID tahun 2006 menunjukkan bahwa

keluarga miskin di daerah kumuh Jakarta harus mengeluarkan uang sebesar Rp3.725 per hari

untuk merebus air.

Pengolahan setempat (point-of-use treatment) dengan teknologi sederhana pada

tingkat rumah tangga sudah lama dianggap sebagai cara yang tepat untuk menyediakan air

minum yang aman bagi masyarakat kurang mampu, karena akan mengurangi kasus-kasus

penyakit karena air, dan telah terbukti efektif meningkatkan akses terhadap air dengan kualitas

lebih baik dengan harga yang terjangkau. Banyak metoda pengolahan setempat tingkat rumah

tangga. Saringan keramik adalah salah satu diantara sekian banyak teknologi sederhana yang

tersedia pada tataran lokal.

Simposium Internasional untuk Pengelolaan Air Rumah Tangga (International

Symposium on Household Water Treatment System – HWTS) diselenggarakan pada tahun 2005

dengan tujuan untuk saling berbagi informasi mutakhir tentang pengolahan air tingkat rumah

tangga dan penyimpanan yang aman (safe storage). Dalam Simposium tersebut Thomas Clasen

menyajikan pentingnya intervensi dalam meningkatkan kualitas air untuk mencegah penyakit

diare. Dia merangkum hasil penelitiannya terhadap penggunaan pengolahan air skala rumah

tangga. Hasilnyamenunjukkan bahwa penerapan pengolahan pada skala rumah tangga dua kali

lebih efektif dibandingkan dengan pengolahan di sumbernya. Dalam beberapa kasus,

penurunan diare tampaknya berkaitan dengan penggunaan pengolahan skala rumah tangga

tersebut. Seperti pada hampir semua sistem pengolahan skala rumah tangga, program

perubahan perilaku dari masyarakat pengguna mutlak diperlukan.

Banyak dari teknologi tersebut diperkenalkan pada beberapa tahun terakhir dalam

upaya untuk memperluas pengolahan skala rumah tangga (seperti yang dilakukan di 21 negara

untuk Safe Water System). Meskipun peserta Simposium sepakat bahwa pengembangan

teknologi itu penting, tapi tantangan terbesar terletak pada “piranti lunak”nya, misalnya,

identifikasi pendekatan, yang penting untuk memotivasi penggunaan pengolahan skala rumah

tangga. Tampaknya penelitian mengenai persepsi, preferensi, dan pengalaman tingkat rumah

10

tangga merupakan hal yang perlu diprioritaskan. Dalam hubungan ini, uji coba lapangan

menunjukan bahwa pertimbangan utama dalam pengolahan skala rumah tangga adalah rasa

dan unsur-unsur kenyamanan, kemudahan dalam menggunakan dan keinginan membayar,

serta perilaku dan budaya.

Dalam pertemuan Forum Air Dunia keempat di Meksiko tahun 2006, tema yang diambil

adalah “Local Action for the Global Challenge” – “aksi setempat untuk tantangan global”. Ini

menekankan pentingnya pengolahan setempat (point-of-use treatment), yang menggunakan

pengolahan teknologi tepat guna pada tingkat rumah tangga, yang akan mengurangi resiko

terkena penyakit karena buruknya kualitas air.

Di daerah perkotaan di Indonesia, pengolahan setempat banyak dilakukan masyarakat,

mulai dari merebus air hingga penyaringan. Pada tahun 2006 USAID melakukan penelitian

dalam penggunaan pengolahan setempat pada masyarakat pinggiran di Jakarta, dalam rangka

mempelajari alternatif desinfeksi dan untuk mendapatkan masukan yang berharga untuk

replikasi di tempat lain.

Rentang teknologi setempat yang diteliti termasuk merebus air, isi ulang, klorinasi,

saringan keramik dan dijemur (SODIS). Isi ulang dianggap tidak termasuk teknologi setempat

karena pengguna membeli air kemasan dalam botol yang sudah diolah terlebih dahulu.

Environmental Sanitation Program (ESP) dari USAID yang melakukan studi menyimpulkan

bahwa setelah memperkenalkan alternatif pengolahan setempat kepada masyarakat, saringan

keramik merupakan teknologi pilihan kedua setelah merebus. Saringan keramik sebenarnya

paling banyak dipilih dari semua teknologi di salah satu daerah studi, sayangnya produsen

saringan keramik tidak dapat ditemukan dengan mudah di Indonesia.

11

BAB II PENELITIAN TENTANG SARINGAN KERAMIK

Penelitian terhadap efektifitas penyaringan dari saringan keramik sebagai pengolahan

sederhana untuk menghasilkan air minum telah dilakukan oleh banyak para peneliti dan praktisi

di berbagai universitas terkemuka di dunia. Para peneliti dari universitas diantaranya adalah

Robert Niven (McGill University, 2005), Clair Mattelet (MIT, 2006), Doris van Halem (TU Delft,

2006), Joseph Brown (North Carolina University, 2007), dan lain-lain.

Para praktisi yang aktif meneliti dan memberikan bimbingan pembuatan saringan

keramik diantaranya adalah Potter for Peace (AS) dan Practica Foundation (Belanda). Riset

terhadap efektifitas pemakaian saringan keramik antara lain dilakukan oleh Water and

Sanitation Program dari Bank Dunia (Kamboja 2007), GTZ (Yaman, 2007), dan lain-lain.

Tulisan-tulisan ilmiah tentang saringan keramik telah dibuat Penulis dan dipresentasikan

antara lain pada Seminar di Universitas Diponegoro (Undip) Semarang (2009) dan ITB Bandung

(2010). Makalah Penulis pada Seminar di Undip telah dimuat dalam Jurnal Ilmiah “Lingkungan

Tropis” dari Ikatan Ahli Teknik Penyehatan dan Lingkungan Indonesia (IATPI) Edisi Khusus

Agustus 2009.

Doris van Halem di Lab TU Delft (Foto oleh Penulis)

12

BAB III SARINGAN KERAMIK

3.1. Cara Kerja Saringan Keramik

Saringan keramik TCM mengikuti rancangan saringan keramik dari Resource

Development International - Cambodia (RDIC), dimana elemen dari saringan terbuat dari

lempung halus, bahan pengisi dan air. Setelah dibakar saringan dilapisi larutan perak nitrat.

Cara kerja saringan keramik terdiri dari beberapa tahap sebagai berikut:

1. Penyaringan kotoran dan bakteri secara fisik, dimana ukuran kotoran dan bakteri tersebut masih lebih besar dari pori-pori yang terbentuk dari bahan yang terbakar pada keramik;

2. Reaksi kimia dari larutan perak, yang berfungsi sebagai biosida penghilang bakteri;

3. Pengendapan yang terjadi secara tidak langsung dalam pori-pori saringan.

RDIC menggunakan laterit sebagai bahan pencampur lempung. Laterit mengandung oksida

besi tinggi yang dapat menghilangkan virus dalam percobaan yang dilakukan RDIC. Saringan

keramik TCM untuk saat ini tidak/belum menggunakan laterit dalam proses pembuatannya.

3.2. Bahan-bahan Pembentuk Saringan Keramik

Lempung merupakan bahan utama dalam saringan. Lempung dapat diperoleh dengan

mudah di banyak tempat di Indonesia. Lempung dapat dibentuk dengan mudah, dan apabila

dibakar dalam tungku, susunan kimianya berubah menjadi kuat, sedikit berpori dan tidak larut

dalam air. Pot saringan yang normal dapat menyaring air dalam jangka waktu yang sangat lama

melaui pori-pori. Hasil pengukuran pori-pori pada pot saringan umumnya berkisar antara 0,6

sampai 3,0 mikron. Pori-pori sebesar ini dapat menyaring hampir semua bakteri, protozoa dan

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

Bahan pengisi seperti sekam padi atau serbuk gergaji ditambahkan pada campuran

lempung yang membentuk saringan. 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. Adanya alur-

alur tersebut mengurangi jarak tempuh yang diperlukan oleh air untuk mengalir melalui bahan

lempung, dan karenanya akan meningkatkan kecepatan pengaliran. Apabila alur-alur tersebut

terhubung satu sama lain, maka akan terbentuk saluran dalam saringan, yang akan

meningkatkan kecepatan pengaliran, melampaui batas toleransi yang diijinkan. Dalam hal ini

saringan tidak boleh digunakan, dan disingkirkan. Perbandingan antara lempung dan bahan

pengisi merupakan hal penting dalam menghasilkan kecepatan pengaliran yang memenuhi

syarat, yang akan meningkatkan efektifitas saringan.

13

Larutan perak nitrat ditambahkan pada bagian dalam dan luar saringan, yang akan

meresap ke dalam dinding saringan melalui pori-pori. Perak nitrat akan membentuk koloid

didalam badan saringan, dan berfunsi sebagai biosida, pembunuh bakteri dan virus. Sepanjang

waktu kontak terpenuhi (kecepatan pengaliran saringan tidak terlalu besar) bakteri pathogen

yang akan berkontak dengan perak akan mati. Perak juga berfungsi untuk mencegah

tumbuhnya kembali bakteri pada pemukaan saringan dan dalam bahan keramik itu sendiri.

Meskipun akan sedikit berkurang pada awalnya, larutan perak nitrat tidak akan hilang dari

dalam keramik, juga tidak akan termakan selama saringan digunakan, karenanya larutan perak

nitrat tidak akan berkurang seumur pemakaian saringan. Gambar 2.1 memperlihatkan ukuran

relatif sel dan organism dan perbandingannya dengan ukuran pori-pori dari saringan keramik.

Gambar 3.1 Ukuran relatif sel dan mikroorganisme (Brown, J. 2002)

1. human hair, 2. helminthova, 3. blood cell, 4 protozoa, 5. bacteria,

6. size of filter porocity, 7. virus, 8. H2O molecule

100

45

105 3

0,2 0,02 0,0001

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8

ap

pro

xim

ate

dia

me

ter

(mic

ron

)

HUMAN HAIR

HELMINTHOVA

BLOOD

CELL

BACTERIA

PROTOZOA

14

BAB IV PENGAWASAN KUALITAS (QUALITY CONTROL)

4.1 Komitmen Terhadap Kualitas Produk

Pembuatan saringan keramik TCM menekankan pentingnya komitmen terhadap kualitas

produk yang tinggi. Demikian pula, produsen saringan keramik lainnya perlu memiliki komitmen

yang sama. Kinerja produk berupa air minum yang dihasilkan oleh saringan keramik perlu

diperiksa kualitasnya secara berkala pada laboratorium yang resmi. Dalam proses awalnya,

berbagai komposisi lempung dan bahan pengisi perlu diujicoba dan hasilnya dianalisa secara

seksama. Demikian pula jenis dan kehalusan bahan pengisi.

Setiap tahap dalam proses pembuatan saringan keramik dirancang untuk mendapatkan

kecepatan aliran optimal sebesar 1,8-2,5 liter perjam, dengan toleransi sebesar 1,5 sampai 3,0

liter perjam. Uji coba kecepatan aliran dilakukan untuk menjamin bahwa porositas saringan

berada pada rentang kecepatan aliran yang direncanakan. Ini untuk menjamin agar saringan

cukup kuat dan air cukup berkontak dengan larutan perak, tapi tetap berfungsi dengan baik.

Saringan perlu diperiksa dengan teliti pada setiap tahapannya apakah terjadi retak atau

hasilnya kurang sempurna. Saringan yang tidak memenuhi syarat tidak boleh digunakan.

4.2. Beberapa Pertimbangan Untuk Menjamin Kualitas Produk

Produk yang kurang baik akan menyebabkan resiko yang besar bagi pengguna, antara

lain bisa menyebabkan gangguan kesehatan apabila saringan tidak berfungsi dengan baik.

Masyarakat yang sudah memutuskan untuk tidak merebus air perlu mendapatkan produk yang

hasilnya minimal sama dengan apa yang didapatkan sebelumnya. Mendistribusikan saringan

keramik dengan kualitas rendah akan dengan sendirinya merusak reputasi saringan keramik itu

sendiri dan akan mempengaruhi penggunaan saringan keramik yang sebenarnya sudah terbukti

merupakan metoda penyaringan yang efektif.

Perlu dicatat bahwa kualitas saringan bisa tergantung pada bahan dan proses yang

tersedia di tempat anda. Karena itu penting untuk melakukan ujicoba secara menyeluruh dan

memantau efektifitasnya, paling tidak untuk produk-produk pertama dari tahun yang

bersangkutan.

Pelatihan mengenai penggunaan dan pemeliharaan saringan keramik sama pentingnya

dengan kemampuannya untuk keberlangsungan penggunaannya dalam mengubah kehidupan

masyarakat penggunanya. Dalam Bab selanjutnya akan diuraikan secara rinci informasi tentang

prosedur ujicoba kualitas yang harus dipatuhi sejak dimulainya pembangunan sebuah pabrik

saringan keramik.

15

BAB V PERSIAPAN DAN PEMBUATAN BENGKEL

5.1. Pertimbangan Pemilihan Teknologi

Sebelum memutuskan untuk membangun bengkel dan memproduksi saringan keramik,

ada baiknya kita bertanya terlebih dahulu kepada diri sendiri: (i) apakah saringan keramik cocok

untuk diproduksi; (ii) kalau ya, dimana sebaiknya membuat bengkelnya; (iii) bahan-bahan apa

saja yang saya perlukan untuk membuat saringan keramik; (iv) peralatan apa yang perlu

disediakan; dan (v) bagaimana sebaiknya denah bengkel yang akan dibangun. Pertanyaan-

pertanyaan tersebut akan kita coba jawab satu persatu.

5.2. Kelebihan dan Kekurangan Saringan Keramik

Sebelum memulai membuat bengkel, perlu dipertimbangkan apakah saringan keramik

yang akan kita buat itu bisa memenuhi kebutuhan masyarakat. Saringan keramik merupakan

teknologi tepat guna yang terjangkau dan cocok untuk dikelola pada skala rumah tangga, di

ruangan sekolah, dan ditempat kerja dimana pengguna bisa langsung mendapatkan kualitas air

minumnya sendiri. Saringan keramik cocok untuk memutus rantai kontaminasi bakteri patogen

- resiko pencemar paling besar terhadap kualitas air, serta menghilangkan kotoran yang

umumnya terdapat dalam air seperti kekeruhan. Akan tetapi belum semua orang bisa

diyakinkan atas manfaat yang dapat diberikan oleh saringan keramik.

Saringan keramik dapat digunakan bersamaan dengan:

sistem perpipaan – misalnya di kawasan perkotaan atau pinggiran kota – dimana kualitas air

tidak dapat dijamin;

air hujan, air sungai, air kolam – dimana kontaminasi biologis dan kekeruhan merupakan

resiko paling tinggi terhadap air minum yang aman, dan

air tanah.

Hambatan paling besar dalam penggunaan saringan keramik adalah:

jumlah air yang diproduksi umumnya terbatas, dan

tidak dapat menghilangkan logam seperti arsen dan mangan, dan tidak dapat mengolah air

payau/asin.

Program pelatihan dan pendistribusian produk merupakan hal penting dalam

pembuatan dan pemasaran saringan keramik. Untuk itu diperlukan sumberdaya manusia dan

struktur organisasi yang menjamin hal tersebut terlaksana.

16

5.3. Pemilihan Lokasi Bengkel

Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menetapkan lokasi bengkel, antara

lain adalah:

1. Kemudahan transportasi dan jalan akses: di beberapa daerah, kualitas jalan kadang-kadang

mengganggu proses transportasi bahan dan produk.

2. Kemudahan mendapatkan bahan baku: menempatkan bengkel dekat sumber lempung atau

pabrik batu/bata dan bahan bakar (kayu bakar, minyak, gas) dapat meningkatkan efisiensi

produksi.

3. Lokasi bengkel yang dekat dengan pusat-pusat distribusi akan membantu memperlancar

pemasaran saringan.

4. Lokasi dekat dengan jalur transportasi/simpul jalan utama akan membantu memudahkan

distribusi ke daerah yang lebih jauh.

5. Pertimbangkan pemasok pengolah air skala rumah tangga lainnya. Anda juga bisa memilih

sasaran pemasaran ke daerah dimana akses terhadap air minum paling sedikit.

6. Dalam membuat bengkel saringan, perlu dilakukan pemeriksaan kualitas air sementara

proses berjalan. Beberapa pemeriksaan air bisa dilakukan setempat, tapi pemeriksaan

kualitas air pada laboratorium akan memberikan hasil yang lebih akurat.

7. Pertimbangkan asap yang akan dihasilkan oleh tungku, bagaimana dampaknya terhadap

lingkungan sekitar. Disarankan agar lokasi bengkel jauh dari permukiman.

5.4. Bahan-bahan Yang Diperlukan

Sejak awal anda harus sudah mengetahui dan menetapkan bahan-bahan apa saja yang

diperlukan untuk memproduksi saringan, termasuk diantaranya adalah:

lempung

bahan pengisi/bahan terbakar

laterit (apabila diputuskan akan menggunakannya)

bahan bakar untuk tungku

sumber daya/listrik untuk menggerakkan alat pencampur (mixer), mesin pres, mesin

penepung (crasher)

air

wadah air dari plastik yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai wadah air dan

makanan

Bahan-bahan tersebut diatas akan kita bahas satu persatu.

17

5.4.1. Lempung

Pada dasarnya setiap jenis lempung yang biasa digunakan untuk membuat keramik

dapat digunakan untuk membuat saringan keramik. Akan tetapi kandungan pasir yang tinggi

dalam lempung akan menyebabkan saringan mudah pecah. Selain itu kandungan bahan organik

yang tinggi dalam lempung akan mempengaruhi kekuatan dan kemampuan penyaringan dari

saringan keramik, karena bahan ini akan terbakar pada proses pembakaran, dan meninggalkan

rongga-rongga besar yang tidak beraturan. Lempung yang digunakan dapat diambil langsung

dari sumbernya, atau dapat berupa batubata yang belum dibakar yang dapat diperoleh dari

pabrik batubata. Lempung perlu dikeringkan terlebih dahulu sebelum digunakan, sehingga

dapat dihaluskan menjadi tepung untuk diaduk dengan bahan lainnya.

Bengkel saringan keramik TCM berlokasi di Purwakarta, dekat dengan sentra industri

keramik Plered. Lempung diperoleh dari Plered dalam bentuk bongkahan, untuk kemudian

diiris-iris dahulu untuk dikeringkan, sebelum dimasukkan dalam mesin penepung.

5.4.2. Bahan Pengisi

Saringan keramik TCM menggunakan sekam padi sebagai bahan pengisi. 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 saringan. Saringan

keramik TCM menggunakan tepung sekam padi yang telah disaring dengan ayakan berukuran

mesh 60 dan mesh 30 atau yang setara. Bahan yang digunakan adalah tepung sekam yang

dihasilkan oleh ayakan antara mesh 60 dan mesh 30. Mesh yang digunakan berbahan kawat

baja, bahan nilon juga bisa digunakan. Bahan pengisi lainnya yang dapat digunakan adalah

serbuk gergaji, kertas daur ulang dan bubuk kopi. Pemeriksaan terhadap efektifitas saringan

dengan menggunakan bermacam-macam bahan pengisi perlu dilakukan untuk mendapatkan

bahan pengisi yang tepat.

5.4.3. Bahan Laterit

Laterit ditambahkan untuk meningkatan kemampuan menghilangkan virus. Sebagai

pengganti laterit dapat juga digunakan mineral yang memiliki kandungan besi tinggi seperti

gutit (goethite). Saringan keramik TCM sementara ini belum menggunakan bahan laterit dalam

pembuatannya.

5.4.4. Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan untuk tungku pada umumnya adalah kayu bakar. Dalam

satu kali pembakaran umumnya dihabiskan 1,5 m3 kayu bakar dengan tungku berisi 100 unit

18

saringan. Kayu bakar ditambahkan secara bertahap untuk meningkatkan suhu dalam tungku

secara bertahap. Ada banyak bahan bakar lainnya yang dapat digunakan seperti gas. Pilihan

atas jenis bahan bakar yang digunakan ditentukan oleh biaya, kemudahan mendapatkan bahan

bakar, dan pertimbangan-pertimbangan lingkungan, kesehatan dan keamanan. Dalam memilih

jenis bahan bakar perlu dipertimbangkan untuk mengurangi resiko negatif terhadap lingkungan.

Disarankan untuk menggunakan bahan bakar yang merupakan hasil sampingan atau bekas

pakai.

5.4.5. Sumber Energi

Sewaktu membangun pabrik perlu dipertimbangkan penggunaan sumber energi atau

sumber daya untuk peralatan bengkel – seperti jaringan listrik PLN, generator listrik atau motor

disel. Saringan keramik TCM menggunakan listrik PLN sebagai sumber daya untuk peralatan

pabrik. Pengadaan generator listrik perlu dipertimbangkan apabila jaringan listrik PLN tidak ada

atau tidak dapat diandalkan.

5.4.6. Air

Pengadaan sumber air bersih dalam jumlah mencukupi diperlukan sebagai bagian dari proses pembuatan saringan keramik dan untuk melakukan pemeriksaan kecepatan penyaringan. Saringan keramik TCM menggunakan air PAM dengan cadangan air sumur dangkal. 5.4.7. Pewadahan

Saringan keramik TCM menggunakan plastik sebagai pewadahan standar, dan wadah

keramik sebagai variannya. Dalam penggunaan wadah plastik perlu dipertimbangkan jenis

plastik yang digunakan, yaitu jenis plastik yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai

wadah untuk makanan dan minuman, yang termasuk dalam kategori PP-05, yang tercetak pada

dasar wadah.

Saringan keramik TCM menggunakan dua macam wadah plastik, yaitu wadah plastik

standar, dan wadah plastik produk Lion Star dengan tutup yang sudah dimodifikasi. Wadah

keramik dibuat oleh perajin keramik dari Plered dengan rancangan yang dibuat sendiri.

Pewadahan plastik standar dilengkapi dengan keran dispenser yang dapat dibeli di toko penjual

peralatan bahan bangunan.

5.5. Peralatan dan Mesin

Beberapa proses pembuatan saringan keramik dilakukan dengan menggunakan

peralatan dan mesin untuk menjaga konsistensi dan kualitas produk. Berikut ini adalah

peralatan dan mesin yang digunakan dalam pembuatan saringan keramik:

19

Pengiris Lempung Berupa kawat baja halus yang digunakan untuk mengiris bongkahan lempung menjadi lempengan tipis untuk mempercepat proses pengeringan ketika dijemur.

Mesin Penepung (Crasher/Hammer Mill)

Mesin untuk menghancurkan lempung kering dan sekam padi menjadi halus seperti tepung. Mesin ini umumnya dijual untuk keperluan pertanian, seperti membuat tepung tapioka, dll. Mesin penepung bisa digerakkan dengan dinamo listrik atau generator disel berbahan bakar solar.

Saringan Pengayak Saringan untuk mengayak tepung sekam padi dengan kehalusan tertentu. Digunakan dua ukuran saringan pengayak, yaitu yang berukuran mesh 30 (kasar) dan mesh 60 (halus) atau yang setara. Saringan pengayak dapat terbuat dari kawat atau nilon.

Mesin Pencampur (Mixer)

Mesin untuk mencampur lempung dan sekam padi yang telah halus dengan air. Mesin Pencampur bisa digerakkan dengan dinamo listrik atau generator disel berbahan bakar solar.

Mesin Pencetak Alat untuk mencetak pot saringan, dilengkapi cetakan (mold) yang digerakkan secara manual atau hidrolis. Untuk cara manual, alat cetak digerakkan dengan cara didongkrak, atau ditekan dari atas dengan roda pemutar.

Rak Pengering Rak baja yang dirancang khusus untuk menampung pot saringan yang akan dikeringkan dengan cara dijemur.

Tungku Tungku pembakaran untuk membakar pot saringan. Saringan keramik TCM menggunakan tungku sesuai rancangan Mani kiln, terbuat dari batu merah dengan kayu bakar sebagai bahan bakar, yang dilengkapi thermocouple untuk mengukur suhu selama pembakaran.

Meja pengetesan kecepatan aliran

Rak kayu yang dirancang untuk mengetes kecepatan aliran pot saringan.

5.6. Denah Bengkel

Denah bengkel dibuat sedemikian untuk memberikan hasil produk yang optimum,

pemakaian waktu dan tenaga yang singkat, dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:

Mengatur jarak seminimal mungkin dalam pengangkutan bahan dan produk dari satu

tempat ke tempat lain dalam proses pembuatan.

Mengatur agar tidak banyak bahan dan produk yang diangkat secara vertical, untuk

menghemat enerji serta mengurangi resiko kecelakaan bagi pegawai.

Mengatur alur kegiatan untuk memperlancar proses dan menghindari pergerakan yang

terlalu banyak di sekitar mesin, bahan dan bangunan.

Mengatur agar jalur jalan dapat dilalui oleh peralatan dengan mudah dan tidak menyulitkan

dalam pengangkutan bahan, peralatan dan produk.

20

5.7. Proses Pembuatan

Ada dua hal penting dalam proses pembutan saringan keramik: kecepatan aliran

penyaringan dan suhu pembakaran. Dua hal tersebut bervariasi tergantung bahan yang

digunakan, dan harus dikembangkan dan diuji coba terlebih dahulu melalui serangkaian

pengetesan sebelum saringan dapat digunakan.

5.7.1. Kecepatan Aliran

Kecepatan aliran saringan keramik, yang diukur dalam liter per jam aliran melalui pori

saringan, ditentukan oleh ketebalan lempung, komposisi lempung yang dipakai, proporsi dan

ukuran bahan pengisi yang digunakan dalam campuran lempung.

Hasil uji coba saringan keramik TCM menunjukkan bahwa berat bahan pengisi yang

diperlukan bervariasi sesuai dengan ukuran partikel tersebut. Meskipun rasio campuran antara

bahan pengisi dan lempung yang digunakan dalam Buku Panduan ini dapat digunakan sebagai

patokan dalam pembuatan saringan keramik, diperlukan uji coba kecepatan aliran dan

pengaruhnya terhadap efektivitas penghilangan bakteri yang perlu dilakukan dalam proses

pembuatan saringan keramik.

5.7.2. Pembakaran Pot Saringan

Dalam proses pembakaran perlu diperhatikan suhu dan lamanya pembakaran. Bentuk

tungku pembakaran, cara-cara penempatan pot saringan dalam tungku dan aliran udara masuk

dan keluar akan memengaruhi sirkulasi aliran udara panas di dalam tungku. Suhu pembakaran

yang mencukupi, lama waktu pembakaran, dan distribusi panas dalam tungku akan

menentukan apakah semua pot saringan akan terkena panas yang merata sehingga tercapai

proses dehidrasi dan vitrifikasi pada seluruh bagian dinding pot.

Dua tahap suhu pembakaran yang digunakan dalam Buku Panduan ini akan

menghasilkan: (i) proses dehidrasi yang lengkap, dan (ii) proses vitrifikasi (perubahan unsur

kimia) dari lempung yang akan menghasilkan pot keramik yang matang. Suhu tahap pertama

akan menghasilkan proses dehidrasi lengkap pada 100o C. Suhu tahap kedua menghasilkan

proses vitrifikasi pada suhu minimal 860o C. Suhu yang lebih tinggi akan memberikan pengaruh

pada struktur kimia dari lempung.

Dalam uji coba pembakaran, beberapa hal berikut perlu diperhatikan:

Apakah bahan pengisi sudah seluruhnya terbakar?

o Pot saringan yang tidak dibakar terlalu lama akan meninggalkan berkas berupa alur

hitam dari karbon. Ini mengindikasikan bahwa bahan pengisi tidak cukup lama untuk

21

terbakar seluruhnya. Karbon yang tertinggal dalam lapisan pot akan menutup pori-pori

dan dapat menjadi tempat untuk tumbuhnya bakteri.

o Alur warna dalam dinding pot juga memperlihatkan perbedaan proses vitrifikasi dalam

lempung. Tapi lapisan berwarna tersebut dapat juga disebabkan oleh kondisi, waktu dan

penyerapan oskigen yang berbeda di dalam dan diluar saringan.

o Sebagai catatan, sekam padi mengandung bahan silika yang tinggi dan akan

meninggalkan sisa silika dalam pori-pori.

Apakah proses vitrifikasi telah berlangsung semuanya dalam dinding pot saringan? Saringan

keramik akan memperlihatkan warna merah tua setelah proses vitrifikasi berlangsung

sempurna. Akan tetapi perbedaan jenis lempung akan memberikan warna yang berbeda

meskipun proses vitrifikasi telah berlangsung sempurna.

Saringan keramik yang terbakar sempurna akan memberikan suara lebih nyaring apabila

diketuk, dibandingkan dengan saringan yang tidak terbakar sempurna.

22

BAB VI PROSES PRODUKSI

6.1. Tahapan Proses

Dalam Bab ini akan diuraikan secara lebih rinci tahapan dalam proses produksi, bahan

baku-bahan yang diperlukan dan hasil yang diharapkan. Bahan baku pada umumnya dapat

diperolah secara setempat, sedangkan hasilnya tidak hanya berupa produk saringan keramik,

tapi juga terbukanya lapangan pekerjaan bagi tenaga kerja setempat. Sedangkan pot keramik

yang gagal bisa digunakan sebagai pot tanaman hias.

Secara ringkas, proses produksi terdiri dari 10 tahapan, dimana masing-masing tahapan

akan diuraikan secara rinci dalam Buku Panduan ini, sebagai berikut:

1. Penyiapan bahan baku: serbuk lempung, sekam padi yang telah dihaluskan, air dan laterit

(apabila diperlukan)

2. Pencampuran lempung: serbuk lempung, laterit (apabila diperlukan), sekam padi yang telah

dihaluskan dan air pencampur

3. Pembentukan bahan untuk dicetak, berupa campuran lempung yang dibentuk kubus

4. Pencetakan kubus lempung sehingga berbentuk pot saringan keramik

5. Penghalusan permukaan dan ujung pot dan memberi tanggal

6. Pengeringan pot saringan hasil cetakan – untuk menghilangkan sisa kandungan air

7. Pembakaran pot saringan dalam tungku pembakaran – untuk proses dehidrasi dan vitrifikasi

8. Pengetesan kecepatan aliran dari pot saringan yang telah dibakar

9. Pembubuhan/pengecatan larutan perak nitrat pada permukaan pot saringan, dan

10. Pengepakan pot saringan keramik

6.2. Bahan-bahan dan Peralatan yang Digunakan

Bahan utama yang digunakan untuk membuat saringan

keramik adalah lempung, sekam padi dan air. Lempung

dikeringkan terlebih dahulu dengan cara diiris-iris tipis dan

dijemur di bawah terik matarhari. Ini agar lempung cepat

kering, karena akan dihancurkan menjadi bentuk tepung

dalam mesin penepung (crasher). Sekam padi dihaluskan

dengan cara dimasukkan dalam mesin penepung (crasher)

untuk menghasilkan butiran sekam padi yang halus seperti

tepung.

Bahan lempung dari Plered

23

Sebelum dicampur dengan lempung halus, tepung sekam diayak dulu dengan saringan

halus. Campuran lempung halus dan tepung sekam kemudian diaduk dalam mesin pencampur

(mixer) dan ditambahkan air secara bertahap. Air yang digunakan adalah air yang bersih dan

tidak terkontaminasi oleh bahan kimia lainnya yang berbahaya.

Alat penepung (crasher/hammer mill) maupun pencampur (mixer) dapat diperoleh di

toko-toko yang menjual peralatan dan mesin untuk pertanian. Berdasarkan pengalaman, mesin

yang digerakkan dengan dinamo motor (listrik) lebih stabil putarannya dibandingkan dengan

mesin yang menggunakan generator disel (solar), tapi mesin solar dapat digunakan pada

tempat atau daerah yang tidak memiliki jaringan listrik.

Lempung yang telah kering

dihancurkan sebelum dimasukkan ke

dalam alat penepung (hammer mill)

Hancuran lempung dihaluskan

dalam alat penepung (hammer

mill) sehingga berbentuk

tepung yang halus

24

6.3. Proses Pencampuran

Komposisi campuran lempung dan sekam tergantung dari jenis lempung dan tingkat

kehalusan sekam. Untuk saringan keramik TCM digunakan variasi komposisi 77:23 sampai 80:20

dalam berat (80% lempung dan 20% sekam padi). Untukmenghasilkan pot saringan yang

memenuhi syarat, komposisi campuran tergantung dari jenis lempungnya, apabila dengan

komposisi ini hasilnya kurang baik (kecepatan aliran terlalu tinggi atau terlalu rendah), maka

diperlukan beberapa kali percobaan dengan menggunakan komposisi campuran yang berbeda,

misalnya 75:25 atau 85:15 atau dalam rentang ini.

Hasil akhir hanya bisa diketahui setelah proses pembakaran selesai dan pengetesan kecepatan

aliran dilakukan. Produk yang telah dibakar tidak bisa didaur ulang, dan produk yang tidak

memenuhi syarat harus disingkirkan dan tidak boleh digunakan.

Campuran lempung dan sekam dibubuhi air sebanyak 10-12 liter yang ditambahkan

secara bertahap, sehingga menghasilkan adukan lempung-sekam yang liat dan mudah dibentuk.

Bahan adukan lempung-sekam dibentuk seperti kubus dan ditimbang. Untuk pencetakan satu

buah pot saringan diperlukan berat kubus sekitar 8 kg Satu kali pencampuran akan

menghasilkan sekitar 5-6 kubus.

Mesin

pencampur

(mixer)

25

Dalam proses ini agar diperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan keselamatan kerja,

seperti penggunaan penutup hidung pada saat proses penepungan dan selalu menggunakan

sarung tangan. Perlengkapan P3K harus selalu tersedia dalam hal terjadi kecelakaan atau hal-

hal yang tidak diinginkan.

6.4. Pencetakan

Adukan lempung-sekam yang sudah ditimbang dimasukkan dalam alat pencetak (mold)

yang sudah dirancang dengan ukuran tertentu. Alat pencetak bisa dibuat oleh bengkel perajin

besi/baja dengan menyertakan gambar desain yang diinginkan. Dalam proses pembuatan

saringan keramik TCM, lapisan dalam cetakan diberi minyak pelumas yang khusus digunakan

dalam pembuatan cetakan keramik. Ini untuk menghindari adukan lengket dalam cetakan

sewaktu cetakan diangkat.

Hasil cetakan diangkat dengan hati-hati dan jangan diangkat pada bibir pot untuk

menghindari deformasi bentuk pot saringan. Pot yang telah dicetak kemudian dikeringkan

dalam udara terbuka tapi tidak di bawah terik matahari langsung. Setiap pot saringan diberi

nomor registrasi atau tanggal untuk keperluan pelacakan dan pemantauan.

Lempung yang sudah dicampur sekam dan diaduk

dalam mixer dibentuk kubus dan ditimbang

26

Setelah dua hari, baru pot saringan dipindahkan ke tempat terbuka di bawah terik matahari

untuk mempercepat pengeringan. Setelah 10 hari sampai dua minggu, pot saringan sudah

cukup kering dan siap untuk dibakar dalam tungku pembakaran.

Pot saringan dicetak dengan alat

pencetak (mold), dalam gambar

terlihat pot hasil cetakan siap untuk

diangkat dan dipindahkan

Setelah kering, pot hasil cetakan

dijemur di bawah terik matahari

27

6.5. Pembakaran

Tungku pembakaran bisa menggunakan bahan bakar kayu atau gas tergantung

rancangan tungkunya. Saringan keramik TCM menggunakan tungku pembakaran yang

dirancang oleh Potter for Peace (PfP) yang disebut Mani Kiln dan dibuat dengan konsultasi PfP

secara virtual (on-line). Rancangan Mani kiln memiliki keuntungan karena arus panas yang

terjadi memiliki efisiensi yang tinggi. Kayu bakar berupa sisa potongan kayu dari pabrik

pemotongan kayu digunakan sebagai bahan bakar. Kayu bakar yang berasal dari pohon yang

sengaja ditebang agar dihindari agar tidak merusak lingkungan.

Pot saringan diatur dalam tungku sedemikian sehingga mendapatkan panas yang

merata. Pot ditumpuk secara bersusun bolak-balik dan digunakan sepotong genteng untuk

membatasi susunan pot, agar panas bisa merata ke seluruh bagian pot.

Searah jarum jam: tungku pembakaran, pintu tungku, lubang api, thermocouple untuk mengukur

suhu di dalam tungku

28

Dalam proses pembakaran, suhu pembakaran dan lamanya pembakaran akan bervariasi

sesuai dengan bentuk tungku pembakaran, cara menyusun saringan dalam tungku dan sirkulasi

panas dalam tungku. Suhu pembakaran yang cukup, waktu pembakaran dan distribusi panas

dalam tungku perlu diatur sedemikian sehingga semua bagian saringan mendapatkan panas

yang sama pada saat melalui proses dehidrasi dan vitrifikasi.

Suhu pembakaran diatur sedemikain sehingga tercapai tahap dehidrasi (pengeringan)

secara sempurna dan vitrifikasi (perubahan unsur kimia dari lempung menjadi keramik) yang

membentuk saringan keramik. Suhu diukur dengan menggunakan thermocouple yang

menunjukkan suhu secara digital dalam papan kontrol. Thermocouple dapat dibeli di toko yang

menjual peralatan tungku pembakaran. Thermocouple yang digunakan adalah dari jenis yang

memiliki sensitivitas sedang (+/- 5 derajat).

Pada tahap awal suhu dipertahankan di bawah 100 derajat Celsius sampai sekitar dua

jam. Untuk selanjutnya suhu diatur meningkat sampai tercapai sekitar 860 derajat Celsius

sekitar satu jam, dan diusahakan tidak lebih dari 950 derajat. Lama pembakaran antara 8

sampai 12 jam, bisa juga lebih lama apabila suhu yang diinginkan belum tercapai.

Pembakaran yang tidak sempurna (suhu tidak

mencapai 800 derajat) menyebabkan

saringan tidak bisa berfungsi dengan baik

karena tidak terbakar penuh. Akan terjadi

lapisan karbon yang terbentuk pada tengah

dinding keramik, akibat silika dari sekam padi

yang tidak terbakar sempurna, ini terlihat

dengan adanya lapisan hitam apabila pot

keramik dipecah.

Saringan yang tidak terbakar sempurna biasanya memiliki kecepatan aliran yang sangat

rendah. Pot saringan yang tidak terbakar sempurna tidak boleh digunakan, bukan hanya karena

kecepatan aliran yang rendah, tapi karbon yang terbentuk dalam dinding pot akan menjadi

tempat tumbuhnya bakteri.

6.6. Pengetesan Kecepatan Aliran

Pot saringan yang telah dikeluarkan dari tungku direndam dulu selama dua jam untuk

mengeluarkan gelembung udara yang terperangkap dalam pot. Setelah itu dilakukan

pengetesan kecepatan aliran. Pengetesan kecepatan aliran merupakan hal penting dalam

Hasil dari pembakaran yang kurang sempurna

29

menjamin kualitas pot saringan. Kecepatan aliran adalah lamanya air meresap dalam pot

saringan dan menetes di bawahnya.

Pengetesan kecepatan aliran harus dilakukan untuk SETIAP pot saringan yang diproduksi

agar kualitas tetap terjaga. Kecepatan aliran yang dapat diterima adalah antara 1.5 sampai 3

liter per jam. Kecepatan aliran diukur dari tingginya muka air dalam pot, yang diukur secara

berkala, setiap setengah jam, sampai 2-3 jam. Hasil pencatatan dikonversikan dalam tabel

kecepatan aliran yang sudah dipersiapkan sebelumnya.

Kecepatan aliran yang tinggi (air habis dalam waktu kurang dari dua jam) menunjukkan

bahwa ada keretakan dalam pot saringan, atau pori dalam pot terlalu besar. Ini akan

mengurangi efektifitas penyaringan dan tidak akan bisa menyaring dan menghilangkan bakteri.

Kecepatan yang tinggi juga mengurangi lamanya waktu kontak antara pot dengan lapisan perak

nitrat, bahan kimia yang dibubuhkan dalam pot saringan sebagai pencegah tumbuhnya enzim

sebagai makanan bakteri.

Pengetesan kecepatan aliran dan tanggal pembuatan yang dibubuhkan pada setiap produk

30

Kecepatan aliran yang terlalu rendah juga tidak bisa diterima karena tidak praktis untuk

digunakan, dimana pada akhirnya pengguna akan berhenti menggunakannya dan pindah ke

sumber lain yang lebih jelek atau lebih mahal.

6.7. Lapisan Larutan Perak Nitrat

Setelah pot dikeringkan kemudian dilakukan pelapisan dengan larutan perak nitrat (Ag

NO3). Larutan perak nitrat dikenal sebagai bahan kimia yang dapat membunuh mikroorganisme.

Perak nitrat banyak digunakan di rumah sakit sebagai bahan antimikroba (antimicrobial agent)

untuk luka atau terbakar dan sebagai desinfektan untuk air minum dan air kolam renang.

Saringan keramik TCM menggunakan larutan perak nitrat dengan konsentrasi 99,8%. Kristal

perak nitrat dapat diperoleh dari toko yang menjual bahan-bahan kimia.

Larutan perak nitrat didapatkan dengan

cara menambahkan 100 gram Kristal AgNO3

ke dalam 500 ml air deionisasi (deionised

water) dan diaduk secara merata, kemudian

tambahkan 1000 ml air deionisasi ke dalam

larutan dan aduk selama satu menit.

Simpan larutan konsentrat ini dalam wadah

plastik yang tidak tembus cahaya. Untuk

membuat larutan perak nitrat, ambil 100 ml

konsentrat dan tempatkan pada wadah

yang tidak tembus cahaya, tambahkan 18

liter air distilasi (distilled water) dan aduk.

Larutan sebanyak 18,1 liter cukup untuk

digunakan untuk sekitar 60 pot saringan.

6.8. Pengetesan Air Hasil Saringan

Air hasil saringan harus dites terhadap bakteri koli (total coliform dan coliform bacteria)

dan unsur-unsur kimia lainnya pada laboratorium air setempat. Pengetesan dilakukan pada

contoh air dari beberapa pot saringan yang berasal dari satu rangkaian proses (batch).

Sebaiknya dilakukan tes laboratorium terhadap air baku dan air hasil saringan. Hasil pengetesan

dicek dengan standar kualitas air minum yang dikeluarkan oleh Kementerian Kesehatan.

Pelapisan larutan perak nitrat

31

Pengetesan untuk bakteri koli saja dapat

juga dilakukan dengan metoda H2S yang

lebih sederhana. Larutan H2S dapat

diperoleh dari Laboratorium Dinas

Kesehatan setempat, atau di Laboratorium

Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan

(BBTKL), Kementerian Kesehatan di Jakarta.

6.9. Pemaketan Produk

Saringan keramik TCM yang standar dipaketkan dengan wadah plastik yang dilengkapi

keran dispenser dan siap untuk digunakan. Wadah plastik yang digunakan adalah jenis plastik

yang boleh digunakan untuk minuman dan makanan (plastik dengan kode PP 05, tercetak pada

bagian belakang wadah).

Wadah plastik ini bisa didapatkan dalam jumlah besar dari

grosir penjual alat-alat rumah tangga, sedangkan keran

dispenser dapat dibeli di toko-toko bahan bangunan.

Sebagai variasi, wadah saringan keramik dapat juga dibuat

dari keramik (ceramic jar), sehingga air hasil saringan

terasa dingin dan segar seperti air kendi, dan tampilannya

lebih menarik.

Dalam pengangkutan saringan keramik perlu diperhatikan

agar pembungkusan (packing) dilakukan dengan baik

sehingga pot saringan pecah di tengah perjalanan.

Metoda H2S untuk mengetes kandungan bakteri

koli, air yang mengandung bakteri koli akan

berubah menjadi hitam setelah 8 jam

Produk saringan keramik TCM siap

untuk didistribusikan

32

Penutup

Demikian Buku Panduan tentang pembuatan saringan keramik ini Penulis susun untuk

bisa dijadikan sebagai pegangan dasar sebelum memulai pembuatan saringan keramik. Penulis

menyadari bahwa buku sederhana ini belum sempurna dan masih banyak kekurangannya.

Untuk itu Penulis berharap masukan dan kritik untuk lebih menyempurnakan Buku Panduan ini.

Tidak ada guru yang paling berharga selain pengalaman. Banyak hambatan dan

rintangan pada setiap proses pembuatan saringan keramik ini, dalam upaya untuk

mendapatkan hasil yang memuaskan. Kegagalan merupakan pengalaman yang berharga

sebagai bahan pelajaran dan perbaikan. Semangat harus tetap dipacu untuk bisa bangkit dan

untuk mencoba kembali, karena sebagaimana kata-kata bijak, kegagalan adalah sukses yang

tertunda.

Penulis dan isteri bersama crew TCM di depan tungku pembakaran

33

Bahan-bahan Rujukan

1. The American Ceramic Society, http://ceramics.org/learn-about-ceramics/history-of-ceramics/

2. History of the Doulton Ceramic Filter, http://www.purewatergazette.net/doultonhistory.htm

3. Potters for Peace, http://s189535770.onlinehome.us/pottersforpeace/?page_id=9 4. Ceramic Water Filter Handbook, Resource Development International – Cambodia, 2008 5. Risyana Sukarma, Memperbaiki Kualitas Air untuk Keluarga Miskin pada Tingkat Rumah

Tangga - Studi Literatur Saringan Keramik sebagai Pengolahan Rumah Tangga, 2009