ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

10
1 PENINGKATAN KUALITAS AIR SUMUR GALI MENJADI AIR BERSIH MENGGUNAKAN FILTER MANGAN ZEOLIT DAN KARBON AKTIF: STUDI KASUS AIR SUMUR GALI PERMUKIMAN DESA BANJAR PO SIDOARJO Hardini, I. 1) Karnaningroem, N. 2) 1) Mahasiswi Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP ITS Surabaya, email: [email protected] Abstrak Saat musim kemarau tiba,warga disekitar Desa Banjar Po Sidoarjo mengalami kesulitan air bersih, sehingga dalam memenuhi kebutuhan warga membeli air bersih melalui penjual keliling, sedangkan warga yang tidak sanggup untuk membeli menggunakan air tanah yang kualitasnya masih mengandung besi 3,53 mg/l, mangan 2,85 mg/l, dan zat organik (KMnO 4 ) 554 mg/l dimana nilai tersebut masih belum memenuhi standart baku mutu. Untuk itu dibutuhkan unit filter dengan media karbon aktif dan mangan zeolit. Mangan zeolit yang telah di aktivasi digunakan untuk menyaring atau menghilangkan zat besi dan mangan, sedangkan karbon aktif yang telah di aktivasi digunakan untuk menghilangkan kandungan zat organik. Pada penelitian ini dilakukan 3 tahap, yaitu besi dengan kadar 1 mg/L dan 3 mg/L, mangan dengan kadar 1 mg/L dan 2,5 mg/L, dan zat organik dengan kadar 15 mg/L dan 50 mg/L di lewatkan pada filter berisi media karbon aktif, mangan zeolit, dan seri karbon aktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 25 cm dan 40 cm. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa seri karbon aktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 40 cm lebih optimum dalam menurunkan kandungan besi, mangan, dan zat organik dalam air. Kata kunci: Air bersih, air tanah, filter mangan zeolite, filter karbon aktif I. PENDAHULUAN Saat musim kemarau tiba, warga di sekitar Desa Banjar Po Sidoarjo mengalami kesulitan air bersih yang dikarenakan kualitas air minum Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Sidoarjo kurang layak dikonsumsi, karena airnya menjadi keruh yang diakibatkan oleh besi (Fe) dan mangan (Mn) serta berbau kurang sedap akibat adanya zat organik (KMnO 4 ) (Wibowo, 2010). Karena itu untuk memenuhi kebutuhan minum, mencuci, dan memasak, warga membeli air bersih melalui penjual keliling, dimana setiap jirigen ukuran 25 liter dijual seharga Rp 6 ribu (Wibowo, 2010). Air tersebut berasal dari sumber air Prigen Kabupaten Pasuruan. Sedangkan warga yang tidak sanggup membeli, menggunakan air tanah yang kualitasnya masih mengandung besi (Fe) 3,53 mg/l, mangan (Mn) 2,85 mg/l, (Taufan, 2010) dan zat organik (KMnO 4 ) 554 mg/l (Paynye, 2007) dimana nilai tersebut masih belum memenuhi standart baku mutu. Untuk itu dibutuhkan suatu pengolahan yang dapat meningkatkan kualitas air tanah agar layak untuk digunakan. (Wibowo, 2010) Menurut Said dan Wahjono (1999) filter mangan zeolit dapat digunakan untuk menyaring atau menghilangkan zat besi dan mangan, sedangkan filter karbon aktif dapat digunakan untuk menghilangkan kandungan zat organik, polutan mikro, dan dapat menjernihkan air. Dalam Tugas Akhir ini peningkatan kualitas air bersih akan dilakukan dengan menggunakan filter mangan zeolit dan karbon aktif. Dalam penelitian ini akan dikaji efisiensi penyisihan dan ketebalan media yang lebih optimal dalam meningkatkan kualitas air tanah.

Transcript of ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

Page 1: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

1

PENINGKATAN KUALITAS AIR SUMUR GALI MENJADI AIR BERSIHMENGGUNAKAN FILTER MANGAN ZEOLIT DAN KARBON AKTIF: STUDI KASUS

AIR SUMUR GALI PERMUKIMAN DESA BANJAR PO SIDOARJO

Hardini, I. 1) Karnaningroem, N. 2)

1) Mahasiswi Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP – ITS Surabaya, email:[email protected]

Abstrak – Saat musim kemarau tiba,warga disekitar Desa Banjar Po Sidoarjo mengalamikesulitan air bersih, sehingga dalam memenuhi kebutuhan warga membeli air bersih melaluipenjual keliling, sedangkan warga yang tidak sanggup untuk membeli menggunakan air tanahyang kualitasnya masih mengandung besi 3,53 mg/l, mangan 2,85 mg/l, dan zat organik(KMnO4) 554 mg/l dimana nilai tersebut masih belum memenuhi standart baku mutu. Untuk itudibutuhkan unit filter dengan media karbon aktif dan mangan zeolit. Mangan zeolit yang telah diaktivasi digunakan untuk menyaring atau menghilangkan zat besi dan mangan, sedangkankarbon aktif yang telah di aktivasi digunakan untuk menghilangkan kandungan zat organik. Padapenelitian ini dilakukan 3 tahap, yaitu besi dengan kadar 1 mg/L dan 3 mg/L, mangan dengankadar 1 mg/L dan 2,5 mg/L, dan zat organik dengan kadar 15 mg/L dan 50 mg/L di lewatkanpada filter berisi media karbon aktif, mangan zeolit, dan seri karbon aktif dan mangan zeolitdengan ketebalan 25 cm dan 40 cm. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa seri karbonaktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 40 cm lebih optimum dalam menurunkan kandunganbesi, mangan, dan zat organik dalam air.Kata kunci: Air bersih, air tanah, filter mangan zeolite, filter karbon aktif

I. PENDAHULUANSaat musim kemarau tiba, warga di sekitar Desa Banjar Po Sidoarjo mengalami kesulitan airbersih yang dikarenakan kualitas air minum Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Sidoarjokurang layak dikonsumsi, karena airnya menjadi keruh yang diakibatkan oleh besi (Fe) danmangan (Mn) serta berbau kurang sedap akibat adanya zat organik (KMnO4) (Wibowo, 2010).Karena itu untuk memenuhi kebutuhan minum, mencuci, dan memasak, warga membeli airbersih melalui penjual keliling, dimana setiap jirigen ukuran 25 liter dijual seharga Rp 6 ribu(Wibowo, 2010). Air tersebut berasal dari sumber air Prigen Kabupaten Pasuruan. Sedangkanwarga yang tidak sanggup membeli, menggunakan air tanah yang kualitasnya masihmengandung besi (Fe) 3,53 mg/l, mangan (Mn) 2,85 mg/l, (Taufan, 2010) dan zat organik(KMnO4) 554 mg/l (Paynye, 2007) dimana nilai tersebut masih belum memenuhi standart bakumutu. Untuk itu dibutuhkan suatu pengolahan yang dapat meningkatkan kualitas air tanah agarlayak untuk digunakan. (Wibowo, 2010)Menurut Said dan Wahjono (1999) filter mangan zeolit dapat digunakan untuk menyaring ataumenghilangkan zat besi dan mangan, sedangkan filter karbon aktif dapat digunakan untukmenghilangkan kandungan zat organik, polutan mikro, dan dapat menjernihkan air.Dalam Tugas Akhir ini peningkatan kualitas air bersih akan dilakukan dengan menggunakanfilter mangan zeolit dan karbon aktif. Dalam penelitian ini akan dikaji efisiensi penyisihan danketebalan media yang lebih optimal dalam meningkatkan kualitas air tanah.

Page 2: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

2

BAB II. METODEPada penelitian ini akan dilakukan uji pendahuluan pada air sampling untuk mengetahuikarakteristik air sumur gali yang ada di Sidoarjo. Selanjutnya didapatkan range konsentrasi besi(Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO4). Kemudian, dilakukan pengujian efisiensipenyisihan besi (Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO4) dengan proses filter mangan zeolitdan karbon aktif. Hasil penelitian ini adalah diketahuinya efisiensi penyisihan besi (Fe), mangan(Mn), dan zat organik (KMnO4) dengan menggunakan unit tersebut.Sampel Air BakuNilai kadar Fe, Mn, dan KMnO4 air sumur gali permukiman desa Banjar Po Sidoarjo adalah 1,5mg/L Fe, 2 mg/L Mn, dan 16 mg/L KMnO4. Kemudian dari angka tersebut dibuat range denganberdasar pada kadar Fe, Mn, dan KMnO4 pada uji terdahulu. Kadar Fe, Mn, dan KMnO4 pada ujiterdahulu adalah 3,53 mg/L Fe, 2,85 mg/L Mn (Sumber: Taufan, 2010), dan 554 mg/L KMnO4

(Sumber: Paynye, 2007). Berikut adalah range yang digunakan utuk membuat artificial:Besi (Fe) : 1 mg/L dan 3 mg/LMangan (Mn) : 1 mg/L dan 2,5 mg/LZat organik (KMnO4) : 15 mg/L dan 50 mg/L

VariabelVariabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah:Media Karbon Aktif dengan tinggi = 25 cm dan 40 cmMedia Mangan Zeolit dengan tinggi = 25 cm dan 40 cmKadar konsentrasi Besi (Fe) : 1 mg/L dan 3 mg/LKadar konsentrasi Mangan (Mn) : 1 mg/L dan 2,5 mg/LKadar konsentrasi Zat organik (KMnO4) : 15 mg/L dan 50 mg/LPelaksanaan PenelitianPenelitian dilaksanakan secara kontinyu dengan debit 1 L/menit, dimana penelitian dilakukanpada reaktor dengan pemberian input maupun pengeluaran output selama proses penelitianberlangsung.Pengukuran terhadap parameter yang diukur dari hasil proses pengolahan dilakukan pada inletsebelum masuk filter dan outlet filter. Pengukuran parameter dilakukan setiap 60 menit sekaliselama 5 jam dalam sehari yang kemudian dianalisa di laboratorium.Skema Pelaksaan Penelitian

Dilewatkan Dilewatkanmedia filter media filter

Dilewatkanmedia filter

Gambar 2.1 Skema pelaksanaan penelitian parameter Besi (Fe)

ParameterBesi (Fe)

KarbonAktif

ManganZeolit

Variasi konsentrasi1 mg/L dan 3 mg/L

Karbon Aktif

Mangan Zeolit

Variasi konsentrasi1 mg/L dan 3 mg/L

ParameterBesi (Fe)

Page 3: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

3

Dilewatkan Dilewatkanmedia filter media filter

Dilewatkanmedia filter

Gambar 2.2 Skema pelaksanaan penelitian parameter Mangan (Mn)

Dilewatkan Dilewatkanmedia filter media filter

Dilewatkanmedia filter

Gambar 2.3 Skema pelaksanaan penelitian parameter Zat Organik (KMnO4)

Gambar 2.4 Skema Reaktor

KarbonAktif

ManganZeolit

Variasi konsentrasi1 mg/L dan 2,5 mg/L

Karbon Aktif

Mangan Zeolit

Variasi konsentrasi1 mg/L dan 2,5 mg/L

ParameterMangan (Mn)

ParameterMangan (Mn)

KarbonAktif

ManganZeolit

Variasi konsentrasi15 mg/L dan 50 mg/L

Karbon Aktif

Mangan Zeolit

ParameterZat Organik (KMnO4)

ParameterZat Organik (KMnO4)

Variasi konsentrasi15 mg/L dan 50 mg/L

Page 4: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

4

III. ANALISA DAN PEMBAHASANHasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah berupa data, yang kemudian dari data tesebutdibuat kedalam bentuk Tabel dan Grafik guna mempermudah proses analisis. Dari Tabel danGrafik tersebut dapat memberikan gambaran secara umum pola efisiensi yang ditimbulkan dariunit filter dan hubungannya dengan variasi yang digunakan. Kemudian dilakukan pembahasanmengenai data yang telah didapat.Hasil dari penelitian pendahuluan yang dilakukan, didapatkan bahwa kadar besi (Fe) 1,5 mg/L,mangan (Mn) 2 mg/L, dan zat organik (KMnO4) 16 mg/L pada air sumur gali pemukiman DesaBanjar Po Sidoarjo. Nilai tersebut ternyata melebihi baku mutu air minum yang ditetapkan, yaituPeraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 Tanggal 19 April 2010 yangmenyatakan bahwa kandungan Fe tidak boleh melebihi 0,3 mg/L, Mn tidak boleh melebihi 0,4mg/L, dan KMnO4 tidak boleh melebihi 10 mg/L.Penggunaan karbon aktif dan mangan zeolit sebagai media filter untuk mengolah air sumur inididasarkan pada penelitian yang telah dilakukan Said dan Wahjono (1999), bahwa karbon aktifdari tempurung kelapa yang telah diaktivasi mampu untuk menurunkan kadar besi (Fe), mangan(Mn), dan terutama zat organik (KMnO4), sedangkan mangan zeolit yang terbentuk dari batuzeolit yang diaktivasi sehingga menjadi mangan zeolit atau yang lebih dikenal dengan zeolat inijuga mampu untuk menurunkan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn). Demikian juga dari hasilpenelitian Saifudin, dkk; (2004) menyatakan bahwa mangan zeolit kurang mampu menurunkankadar zat organik (KMnO4) jika dibandingkan dengn Karbon Aktif yang mampu menurunknhingga 88,86 %.Proses yang terjadi pada kabon aktif dan mangan zeolit ini adalah adsorpsi, yaitu merupakanproses perpindahan massa. Pada proses tersebut, besi, mangan, dan zat organik menempel danmengisi pori - pori karbon aktif dan mangan zeolit yang mengakibatkan terbentuknya lapisanpada butir karbon aktif dan mangan zeolit. Lapisan ini kian lama kian menebal dan akanmengakibatkan kejenuhan pada media.Melalui penelitian ini dengan ragam variasi yang digunakan, diharapkan dapat diperoleh tingkatefisiensi pengolahan yang cukup signifikan, sehingga dapat diaplikasikan pada masyarakatdalam bentuk unit filter sederhana skala rumah tangga.Prosedur PenelitianLangkah awal yang dilakukan pada penelitian ini yakni melakukan persiapan unit reaktor yangberupa filter. Adapun filter yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

Bahan = KacaDimensi : Panjang = 20 cm

Lebar = 15,7 cm ≈ 16 cmTinggi = 65 cm

Media filter = Karbon Aktif dan Mangan ZeolitDiameter media filter Karbon Aktif = 1 mm (20 mesh)Diameter media filter Mangan Zeolit = 2 mm (10 mesh)Tinggi media filter Karbon Aktif = 25 cm dan 40 cmTinggi media filter Mangan Zeolit = 25 cm dan 40 cmDebit = 1 Liter/menit

Sedangkan air sampel yang digunakan pada penelitian ini berupa air sample buatan (artificial)yang dikondisikan seperti konsentrasi Fe, Mn, dan zat organik pada air sumur yang digunakan.Hal ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan media dalam menurunkan konsentrasi Fe, Mn,

Page 5: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

5

dan zat organik dalam air sumur gali dan seberapa besar efisiensi yang dapat dicapai oleh mediatersebut.Matriks Hasil PenelitianMatriks hasil penelitian disusun untuk memudahkan indentifikasi pencapaian hasil penelitianyang paling efisien. Hasil matriks penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan 3.2 berikut ini.

Tabel 3.1 Matriks Penurunan Konsentrasi dan % Penyisihan dari Hasil Penelitian Filter KarbonAktif, Filter Mangan Zeolit, dan Filter Karbon Aktif dan Mangan Zeolit untuk ketebalan 25 cm

ParameterKonsentrasi

Inlet(mg/L)

Karbon Aktif Mangan ZeolitKarbon Aktif dan Mangan

ZeolitKonsentrasi

Outlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

KonsentrasiOutlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

KonsentrasiOutlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

Besi (Fe)1 0,503 50,24 0,4 59,68 0,258 48,78

3 1,367 54,41 1,028 65,84 0,635 53,53

Mangan(Mn)

1 0,762 23,81 0,143 85 0,420 46,51

2,5 1,833 26,67 0,238 90,48 1,466 20Zat

Organik(KMnO4)

15 8,848 50 12,008 33,33 9,973 35,59

50 24,648 54,39 35,392 34,12 26,608 29,83Sumber: Hasil Analisa, 2011

Tabel 3.2 Matriks Penurunan Konsentrasi dan % Penyisihan dari Hasil Penelitian Filter KarbonAktif, Filter Mangan Zeolit, dan Filter Karbon Aktif dan Mangan Zeolit untuk ketebalan 40 cm

ParameterKonsentrasi

Inlet(mg/L)

Karbon Aktif Mangan ZeolitKarbon Aktif dan Mangan

ZeolitKonsentrasi

Outlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

KonsentrasiOutlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

KonsentrasiOutlet(mg/L)

EfisiensiPenyisihan

(%)

Besi (Fe)1 0,044 95,72 0,037 96,31 0,024 90,31

3 0,793 73,61 0,195 93,52 0,052 93,52

Mangan(Mn)

1 0,548 43,90 0,024 97,62 0,016 97,62

2,5 1,167 53,33 0,071 97,14 0,048 97,14Zat

Organik(KMnO4)

15 1,580 90,91 11,060 33,96 5,925 25

50 17,380 70,11 31,6 40,12 12,125 36,05Sumber: Hasil Analisa, 2011

Dari Tabel Matriks 3.1 terlihat bahwa konsentrasi Fe 1 mg/L dan 3 mg/L lebih efektif denganmenggunakan kedua media, yaitu karbon aktif dan mangan zeolit. Namun untuk Mn konsentrasi1 mg/L dan 2,5 mg/L lebih efektif dengan menggunakan media mangan zeolit. Hal ini terjadisebagai akibat minimnya kemampuan karbon aktif dalam menurunkan Mn, sehingga mediakarbon aktif menjadi lebih cepat jenuh atau mengalami Breakthrough. Akibat dari media karbonaktif yang menjadi cepat jenuh atau mengalami Breakthrough, membuat kinerja mangan zeolitmenjadi lebih berat dan hasilnya menjadi kurang efektif. Sedangkan pada KMnO4 konsentrasi 15

Page 6: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

6

mg/L dan 50 mg/L lebih efektif dengan menggunakan media karbon aktif. Hal ini disebabkanoleh kurang dapatnya mangan zeolit dalam menurunkan KMnO4, sehingga media mangan zeolitmenjadi lebih cepat jenuh atau mengalami Breakthrough. Akibat dari media mangan zeolit yangmenjadi cepat jenuh atau mengalami Breakthrough, membuat kinerja karbon aktif menjadi tidakoptimal dan hasilnya menjadi kurang efektif.Dari Tabel Matriks 3.2 di atas terlihat bahwa dengan menggunakan kedua media, yaitu karbonaktif dan mangan zeolit lebih efektif, kecuali pada KMnO4 konsentrasi 15 mg/L, terlihat bahwamedia karbon aktif menunjukkan penurunan konsentrasi KMnO4 yang jauh melebihi, hal inidimungkinkan telah terjadi kesalahan analisa atau perlakuan dalam melakukan penelitian ini.Dari hasil uraian Tabel 3.1 dan 3.2, dapat dinyatakan bahwa dengan menggunakan media karbonaktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 40 cm lebih efektif sehingga mampu mengolah hinggasesuai dengan standar baku mutu Permenkes tahun 2010 dimana Fe ≤ 0,3 mg/L, Mn ≤ 0,4 mg/L,dan KMnO4 ≤ 10 mg/L, kecuali untuk konsentrasi 50 mg/L media karbon aktif dan manganzeolit dengan ketebalan 40 cm belum mampu mengolah hingga sesuai dengan standar baku mutuPermenkes tahun 2010, dimana kandungan KMnO4 masih 12,125 mg/L. Hal ini dikarenakankonsentrasinya terlalu besar untuk dapat diolah dengan media karbon aktif dan mangan zeolitdengan ketebalan 40 cm.Dengan menambah ketebalan media, dapat menigkatkan kemampuan media dalam menurunkankandungan Fe, Mn, dan KMnO4 yang terdapat di dalam air. Hal ini dikarenakan semakin banyakmedia yang di tambahkan, maka semkin luas permukaan pori – pori yang dapat menampungmasuknya Fe, Mn, dan KMnO4. Dengan semakin banyak yang dapat tertampung maka kadar Fe,Mn, dan KMnO4 semakin berkurang. Namun untuk media mangan zeolit tidak terlalu terlihatperbedan yang cukup jauh dalam menurunkan KMnO4, sebab media mangan zeolit lebihberkemampuan untuk menurunkan kadar logam.Dari matriks hasil penelitian pada Tabel 3.1 dan 3.2 di atas terlihat bahwa penurunan tertinggidicapai dengan menggunakan seri media filter karbon aktif dan mangan zeolit, sedangkan urutankedua dicapai dengan menggunakan media filter Mangan Zeolit untuk Fe dan Mn, dan urutanterakhir dicapai dengan menggunakan media filter Karbon Aktif untuk KMnO4.Luasan Area AdsorpsiUntuk mengetahui bahwa Breakthrough benar terjadi, maka dilakukan perhitungan luasan areaadsorpsi dengan cara membuat grafik Breakthrough dari data penelitian yang telah didapatkan,kemudian dihitung dengan menggunakan rumus:

Zs = Z

Berikut di bawah ini adalah Tabel 3.3 Matriks Hasil Perhitungan Luasan Area Adsorpsi.

Tabel 3.3 Matriks Hasil Perhitungan Luasan Area Adsorpsi

ParameterKonsentrasi

(mg/L)Ketebalan

(cm)

MediaKarbon Aktif

(cm)Mangan Zeolit

(cm)Karbon Aktif dan

Mangan Zeolit (cm)

Besi(Fe)

125 - 10 27,840 - - -

325 16,7 21,4 16,740 26,7 - -

Page 7: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

7

Tabel 3.3 (Lanjutan)

ParameterKonsentrasi

(mg/L)Ketebalan

(cm)

MediaKarbon Aktif

(cm)Mangan Zeolit

(cm)Karbon Aktif dan

Mangan Zeolit (cm)

Mangan(Mn)

125 10 - 21,440 26,7 - 16

2,525 16,7 10 16,740 40 - -

ZatOrganik

(KMnO4)

1525 21,4 21,4 21,440 16 44,4 16

5025 - 30 2540 16 44,4 16

Sumber: Hasil Analisa, 2011Keterangan: - = tidak ada

Dari Tabel Matriks 3.3 di atas terlihat bahwa ada yang tidak ada hasilnya, hal ini disebabkan olehkurangnya penelitian yang dilakukan. Akibat kurangnya data dari hasil penelitian, maka datahasil perhitungan pada Tabel matriks di atas belum menunjukkan hasil yang maksimal.Hasil Foto SEM-EDXPada penelitian ini, juga dilakukan scanning dengan menggunakan mikroskop elektron yangdikenal dengan SEM (Scanning Electron Microscope). Analisa ini dilakukan untuk membuktikanbahwa selama proses filtrasi dengan media filter mangan zeolit terjadi proses pengendapan ferrioksida dan mangan dioksida pada permukaan media filter mangan zeolit tersebut. Hasil Scanningpada Media ini dengan menggunakan mikroskop perbesaran 20.000 kali dapat dilihat padaGambar 3.1 berikut ini.

Gambar 3.1 Foto Permukaan Media Mangan Zeolit dengan menggunakan Mikroskop Elektron

Page 8: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

8

Gambar 3.1 di atas menunjukkan adanya endapan berbentuk bulat yang merupakan hasil reaksipertukaran ion yang menyebabkan besi dan mangan menjadi bentuk endapan yang menempelpada media filter.Agar lebih jelas dan untuk membuktikan bahwa memang terdapat kandungan besi, mangan, danzat organik yang menempel pada media, selanjutnya dilakukan analisa EDX, dimanamenggunakan mikroskop yang mana dapat mengenali molekul yang terdapat pada permukaanmedia. Berikut ini Gambar 3.2 yang menunjukkan hasil dari EDX.

Gambar 3.2 Foto Hasil Analisa EDX

Gambar 3.2 terlihat adanya bermacam macam warna, yaitu warna merah untuk Mangan (Mn),warna biru untuk Besi (Fe), warna hijau untuk Carbon (C), warna orange untuk Oksigen (O),sedangkan Hidrogen tidak dapat dibaca karena untuk pembacaannya alat ini menggunakanHidrogen. Kandungan C dan O adalah bagian dari larutan artificial zat organik (KMnO4) yangdibuat dari larutan gula (Glukosa).IV. KESIMPULANDari penelitian yang telah dilakukan pada filter karbon aktif, filter mangan zeolit, dan filter serikarbon aktif dan mangan zeolit terhadap sumur gali adalah sebagai berikut:1. Efisiensi removal konsentrasi besi (Fe), mangan (Mn), dan zat organik (KMnO4) dalam air

sumur gali dengan masing – masing menggunakan filter karbon aktif, filter mangan zeolit,dan filter seri karbon aktif dan mangan zeolit, paling besar yang terjadi pada ketebalanmedia 40 cm dan konsentrasi terbesar, adalah sebagai berikut:

Page 9: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

9

- Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan KMnO4 yang terjadi pada filter media karbon aktifyaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai 73,6%, Mn 53,33%, dan KMnO4

70,11%.- Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan KMnO4 yang terjadi pada filter media mangan zeolit

yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai 93,52%, Mn 97,14%, dan KMnO4

40,12%.- Efisiensi removal untuk Fe, Mn, dan KMnO4 yang terjadi pada filter seri media karbon

aktif dan media mangan zeolit yaitu sebesar: efisiensi removal untuk Fe mencapai93,52%, Mn 97,14%, dan KMnO4 36,0%.

2. Semakin tebal media maka efisiensi penyisihan semakin tinggi. Dalam penelitian iniketebalan media 40 cm memiliki efisiensi penyisihan yang lebih tinggi dibanding ketebalan25 cm. Berikut adalah nilai konsentrasi terbesar yang dapat diturunkan oleh media filterdengan ketebalan 40 cm:- Pada filter karbon aktif, konsentrasi Fe turun menjadi 0,793 mg/L, Mn turun menjadi

1,167 mg/L, dan KMnO4 turun menjadi 17,380 Mg/L.- Pada filter mangan zeolit, konsentrasi Fe turun menjadi 0,195 mg/L, Mn turun menjadi

0,071 mg/L, dan KMnO4 turun menjadi 31,6 mg/L.- Pada filter seri karbon aktif dan mangan zeolit, konsentrasi Fe turun menjadi 0,052 mg/L,

Mn turun menjadi 0,048 mg/L, dan KMnO4 turun menjadi 12,125 mg/L.3. Semakin tinggi konsentrasi, maka ketebalan media perlu ditambah. Menambah ketebalan

media mangan zeolit untuk Fe dan Mn berkadar tinggi, sedangkan media karbon aktifditambahkan jika kadar KMnO4 yang tinggi.

4. Nilai penurunan penyisihan yang berbeda – beda antara media serta efisiensi penyisihanyang mencapai 95% hingga 100% menunjukkan terjadinya Breakthrough pada media.

DAFTAR PUSTAKAAlaerts, G., dan Santika, S.S. 1987. Metoda Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.

Anonim, 1987. Hidrologi untuk Pengairan. Edisi 4. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Anonim, 1991. Kumpulan Modul Advance Course Water Quality Control. New York: Mc. Graw Hillbook company.

Anonim, 1995. Water Treatment Handbook, Volume 1. New York: Mc.Graw Hill Company.

Anonim, 2008. Pengertian Dan Jenis/ Macam Air Permukaan Dan Air Tanah-Preatis, Artesis,Darat & Laut, <URL:http://organisasi.org/pengertian-dan-jenis-macam-air-permukaan-dan-air-tanah-preatis-artesis-darat-laut>.

Anonim, 2009. Penetapan Kadar Zat Organik (Bilangan Permanganat),<URL:http://sodiycxacun.blogspot.com/2009/10/penetapan-kadar-zat-organik-bilangan_09.html>.

Awandana, 2009. Perecanaan Prasarana Air Bersih, <URL:http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/1868685-perencanaan-prasarana-air-bersih/>.

Page 10: ITS Undergraduate 16590 Paper PDF

10

Khaeruddin, J. M., Cathaputra, E., dan Winoto, H. P., 2007. Produksi Isopropil Alkohol Murni untukAditif Bensin yang Ramah Lingkungan Sebagai Wujud Pemanfaatan Produk Samping padaIndustri Gas Alam. Bandung, 1-70.

PERMENKES RI No. 492 / MENKES / PER / IV / 2010.

Prawiro, R.H. 1979. Ekologi-Lingkungan Pencemaran. Edisi 1. Semarang: Satya Wacana.

Reynold, T.D., and Richard, P.A. 1996. Unit Operations and Process in Envronment Engineering.Boston: PWS Publishing Company.

Said, N.I., dan Wahjono, H.D. 1999. Pembuatan Filter untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan diDalam Air. Jakarta, 57-89.

Saifudin, M. R., dan Astuti D., 2004. “Kombinasi Media Filter untuk Menurunkan Kadar Besi (Fe)”.Jurnal Penelitian Sains & Teknologi, 6, 1:49-64.

Saifudin, M. R., Widiarto, N., dan Astuti D., 2004. “Efektivitas Kombinasi Filter Pasir-Zeolit, Pasir-Karbon Aktif dan Zeolit-Karbon Aktif Terhadap Penurunan Kadar Mangan (Mn): Di DesaDanyung Kecamatan Grogol Kabupaten Sukoharjo”. Infokes, 8:1-12.

Wibisono, 2010. Kelapa Sebagai Bioindustri Potensial Indonesia,<URL:http://Widachemistry.web.com>

Wibowo, D. 2010. “Pedagang Air Bersih”. Tempo (Jakarta), 7 Juni.