KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER...

KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER

UNTUK INSTALASI AIR BERSIH SKALA MIKRO

TUGAS AKHIR

MUHAMMAD AHYAR

NIM : 150309270992

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL

BALIKPAPAN

2018



TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT

UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI


MUHAMMAD AHYAR

NIM : 150309270992



BALIKPAPAN

2018

ii

LEMBAR PENGESAHAN



Disusun Oleh :

MUHAMMAD AHYAR

NIM : 150309270992

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. Emil Azmanajaya, ST., MT. Lilik Damayanti, SS., M.Hum

NIP/NIK. 19770224 201212 1 001 NIP/NIK. 2009.90.032

Penguji I Penguji II

Karmila Achmad, S.T., M.T. Mohamad Isram M.Ain, S.T., M.Sc

NIP/NIK. 197903172007012017 NIP/NIK. 2018.90.003

Mengetahui,

Kepala Program Studi Teknik Sipil

Drs. Sunarno, M.Eng.

NIP. 19640413199003 1 015

iii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Muhammad Ahyar

Tempat/Tgl. Lahir : Sepaku, 11 November 1997

NIM : 150309270992

Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul”KAPASITAS PASIR

SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER UNTUK INSTALASI AIR

BERSIH SKALA MIKRO“adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang

lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami

sebutkansumbernya.

Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila

pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.

Balikpapan, 30 Maret 2018

Mahasiswa,

MUHAMMAD AHYAR

NIM: 150309270992

iv

Tugas akhir ini saya persembahkan untuk kedua orang tua saya

Bapak Sahlan dan Ibu Rukiyah

Selain itu untuk kakak dan saudara-saudara saya

Tak lupa saya ucapkan terima kasih

kepada teman-teman Jurusan Teknik Sipil angkatan tahun 2015

Serta untuk orang-orang yang selalu mensupport dan membantu saya dalam

menyelesaikan tugas akhir ini

baik secara langsung maupun tidak langsung

v

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda

tangan di bawah ini:

Nama : Muhammad Ahyar

NIM : 150309270992

Program Studi : Teknik Sipil

Judul TA. : Kapasitas Pasir Samboja Sebagai Media Filter Untuk

Instalasi Air Bersih Skala Mikro

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak

kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya

sebagai

penulis/pencipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di: Balikpapan

Pada tanggal: 30 Maret 2018

Yang menyatakan

(Muhammad Ahyar)

vi

ABSTRACT

The need for clean water is increasing due to the increase of population in every

region of Indonesia. It needs best solution the number and service of clean water

sourcesare skill decreasie due to contamination by chemical waste, organic waste or

other pollutants.

Thus, that we need a water treatment system that is easy and effective so it does not

need special skills tooperating,it can save electrical energy due to gravity drainage

system and also it can make effective cost because the use of coagulant materials in

accordance with the characteristics of the needs of raw water.For optimizing the

operating system, especially on filter media systems that serve as solid and organic

material separators are expected to increase the production capacity and hours of device

operation.

In this research three tests were performed, with the thickness of Samboja sand and

different pebbles on the filter media. The first test used Samboja sand thickness 20 cm

and 20 cm natural pebble. The second test used Samboja sand thickness of 25 cm and 20

cm natural pebble. The third test used the thickness of Samboja sand 30 cm and 20 cm

natural pebble.These filter tools can be used as filters with short durations for low

airflow. Samboja sand size has an average size of 0.15 mm where if the thickness of sand

Samboja were added, so that the sand will quickly saturate (dirty). From the three layers

of sand that is 20, 25, and 30 cm produce water with the same water quality. For the

effectivennes of sand can be use at 20cm thickness because the water which produced is

still same but the filter duration can be done longer than the thickness of 25 and 30 cm.

Keyword:Filters Media, Samboja Sand, Gravity System, Coagulant.

vii

ABSTRAK

Kebutuhan air bersih semakin meningkat akibat pertambahan penduduk di setiap

wilayah indonesia. Hal ini memerlukan perhatian khusus karena jumlah dan pelayanan air

bersih masih relatif rendah serta kualitas dari sumber air baku semakin menurun akibat

tercemar oleh limbah kimia, limbah organis maupun polutan lainnya.

Untuk itu diperlukan suatu sistem pengolahan air bersih yang mudah dan tepat

guna sehingga tidak memerlukan keahlian khusus dalam pengoperasiannya, menghemat

energi listrik karena sistem pengalirannya secara gravitasi,juga dapatmenghemat biaya

karena penggunaan bahan koagulan yang sesuai kebutuhan karakteristik air baku.Dengan

melakukan optimalisasi pada sistem operasi terutama pada sistem media filter yang

berfungsi sebagai pemisah kandungan zat padat dan organis diharapkan dapat

meningkatan kapasitas produksi dan jam operasi alat tersebut.

Pada penelitian ini dilakukan tiga kali pengujian, dengan ketebalan pasir Samboja

dan kerikil yang berbeda pada media filter. Pengujian pertama menggunakan ketebalan

pasir Samboja 20 cm dan kerikil alami 20 cm. Pengujian kedua menggunakan ketebalan

pasir Samboja 25 cm dan kerikil alami 20 cm. Pengujian ketiga menggunakan ketebalan

pasir Samboja 30 cm dan kerikil alami 20 cm.Alat filter ini dapat digunakan sebagai filter

dengan jangka waktu pendek dengan aliran air yang rendah.Ukuran pasir Samboja

mempunyai rata-rata ukuran 0,15 mm dimana jika ketebalan pasir Samboja ditambah

maka pasir akan cepat jenuh (kotor).Dari ketiga lapisan pasir yaitu 20, 25, dan 30 cm

menghasilkan air dengan kualitas air yang sama. Untuk efektifitas pasir yang baik berada

di ketebalan 20 cm karena air yang di hasilkan tetap sama tetapi durasi filter bisa

dilakukan lebih lama dibandingkan dengan ketebalan 25 dan 30 cm.

Kata kunci: Media filter, Pasir Samboja, Sistem Gravitasi, Koagulan

viii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap syukur ke hadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir dengan judul “Kapasitas Pasir Samboja Sebagai Media Filter Untuk

Instalasi Air Bersih Skala Mikro”. Penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ramli, S.E, M.M sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.

2. Bapak Drs. Sunarno, M.Eng. sebagai Kepala Jurusan Teknik Sipil Politeknik

Negeri Balikpapan.

3. Dr.Emil Azmanajaya, ST., MT sebagai dosen pembimbing I dan Lilik

Damayanti, SS., M.Hum sebagai dosen pembimbing II yang telah

membimbing dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir ini.

4. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil di Politeknik Negeri

Balikpapan yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

5. Kedua orang tua yang selalu mendukung dan mendoakan kelancaran

pengerjaan tugas akhir ini.

6. Seluruh teman angkatan 2015 Teknik Sipil di Politeknik Negeri Balikpapan

yang telah membantu selama penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

7. Semua pihak yang penulis tidak dapat sebutkan satu persatu, yang telah

memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung dalam

penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

Penulis menyadari tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna.

Untuk itu diharapkan segala kritik dan saran yang membangun untuk

kesempurnaan tugas akhir ini demi kebaikan dimasa yang akan datang.

Balikpapan, 30 Maret 2018

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii

SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN .............................................................................. iv

LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................. v

ABSTRAKSI ......................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 4

2.1 Sistem Filtrasi Pasir Lambat ........................................................................ 4

2.1.1 Pasir Sebagai Media Penyaringan .................................................... 4

2.1.2 Saringan Pasir Lambat ...................................................................... 5

2.1.3 Filter Pasir Lambat ........................................................................... 6

2.2 Sistem Filtrasi Pasir Cepat ........................................................................... 7

2.2.1 Filter Pasir Cepat .............................................................................. 8

2.2.2 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Kontrol Kecepatan ....................... 10

2.2.3 Tipe Filter Berdasarkan Arah Aliran .............................................. 10

2.2.4 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Pengaliran .................................... 11

2.3 Media Penyusun Alat Filtrasi ..................................................................... 12

2.3.1 Pasir Samboja ................................................................................. 12

2.3.2 Kerikil (Gravel) .............................................................................. 13

x

2.4 Koagulan .................................................................................................... 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 15

3.1 Metode Penelitian....................................................................................... 15

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... 16

3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................... 16

3.4 Pemeriksaan Bahan .................................................................................... 22

3.5 Pelaksanaan Penyaringan Pasir Skala Mikro ............................................. 22

BAB IVHASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................... 24

4.1 Persiapan Alat Media Filter ....................................................................... 24

4.2 Pengujian Bahan Media Filter .................................................................... 24

4.2.1 Pengujian Gradasi Pasir Samboja ................................................... 24

4.3 Persiapan Bahan Media Filter .................................................................... 26

4.3.1 Pencucian Pasir Samboja ................................................................ 26

4.3.2 Karakteristik Pasir Samboja ........................................................... 26

4.3.3 Kerikil ............................................................................................. 28

4.4 Persiapan Air Sumur .................................................................................. 28

4.4.1 Pengecekan Air Baku Original ....................................................... 28

4.5 Hasil Fitrasi ................................................................................................ 29

4.5.1 Pengujian Pertama .......................................................................... 29

4.5.2 Pengujian Kedua ............................................................................. 36

4.5.3 Pengujian Ketiga ............................................................................ 42

4.8 Backwash ................................................................................................... 48

BAB VPENUTUP ................................................................................................. 49

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 49

5.2 Saran ........................................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50

LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema filter pasir lambat .............................................................. 7

Gambar 2.2 Bagian – bagian filter .................................................................... 8

Gambar 2.3 Aliran air pada saat operasi filter .................................................. 9

Gambar 2.4 Aliran air pada saat pencucian filter ............................................ 10

Gambar 3.1 Diagram Alur Langkah Kerja Penelitian ..................................... 15

Gambar 3.2 Saringan Pasir Sistem Grativasi Tanpa Tekanan ........................ 17

Gambar 3.3 Papan baca untuk mengukur head ............................................... 18

Gambar 3.4 Flow meters ................................................................................. 19

Gambar 3.5 Ph Meters .................................................................................... 19

Gambar 3.6 TDS(Total Dissolved Solid) ........................................................... 20

Gambar 3.7 Meteran dan Penggaris ................................................................ 20

Gambar 3.8 Sieve Shaker ................................................................................ 20

Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Samboja ..................................................... 25

Gambar 4.2 Grafik komulatif TDS 1 .............................................................. 32

Gambar 4.3 Detail Head 1 Lapisan Media Filter ........................................... 33

Gambar 4.4 Grafik Head 1 Terkena Lapisan Media Filter ............................. 34

Gambar 4.5 Grafik Head 1 Tidak Terkena Lapisan Media Filter .................. 35

Gambar 4.6 Grafik Komulatif TDS 2 ............................................................. 38




Gambar 4.10 Grafik Komulatif TDS 3 ............................................................. 44




xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Pasir Cepat dan Pasir Lambat ....................................... 11

Tabel2.2 Hasil Pengujian Pasir Samboja, Kutai Kartenagara, Kalimantan

Timur..............................................................................................12

Tabel 4.1 Gradasi Pasir Samboja .................................................................... 25

Tabel 4.2 Karakteristik Pasir Samboja Sebagai Campuran Beton ................. 27

Tabel 4.3 Data Pengecekan Air Baku Original .............................................. 28

Tabel 4.4 Data Pengecekan Air Baku + Bahan Kimia ................................... 29

Tabel 4.5 Pengujian Pertama, Tebal Pasir 20cm; Kerikil 20cm ..................... 30

Tabel 4.6 Komulatif TDS 1 ............................................................................ 31

Tabel 4.7 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 1 ................................................ 32

Tabel 4.8 Pengujian Kedua, Tebal Pasir 25cm; Kerikil 20cm ....................... 36



Tabel 4.11 Pengujian Ketiga, Tebal Pasir 30cm; Kerikil 20cm ....................... 42



Tabel 4.14 Data Air Hasil Backwash................................................................ 48

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Bahan Pemeriksaan Gradasi Pasir Samboja

Lampiran 2 Alat dan Bahan

Lampiran 3 Persiapan Bahan

Lampiran 4 Pengujian Filter

Lampiran 5 Hasil Penelitian Filter Air Sumur

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyediaan air bersih untuk masyarakat mempunyai peranan yang sangat

penting dalam meningkatkan kesehatan lingkungan di masyarakat dan

meningkatkan standar suatu kualitas hidup masyarakat. Tetapi tidak jarang pula

kita mengalami kesulitan untuk mendapatkan air bersih, terutama saat musim

kemarau disaat air sumur mulai berubah warna atau berbau.Kebutuhan akan air

semakin lama semakin meningkat sesuai dengan perkembangan jumlah penduduk

dan kenaikan taraf hidup masyarakat. Air yang bersih dan sehat merupakan

kualifikasi yang sangat diperlukan untuk pemenuhan kebutuhan air minum.

Dalam kenyataannya air di alam tak selamanya bersih, yang pernah bersihpun

makin hari makin terkena polusi dan terkontaminasi. Sering pula kita menjumpai

bahwa kualitas air tanah yang digunakan masyarakat kurang memenuhi syarat

sebagai air bersih yang sehat. Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita

gunakan untuk mendapatkan air bersih, dan cara yang paling mudah dan umum

dengan membuat saringan air.

Air bersih yang berada di kota Balikpapan sangat bergantung kepada

PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum), dan perusahaan air minum ini

memegang peranan penting sebagai pemasok air bersih di Balikpapan. Apabila

PDAM tidak menyuplai air bersih akibat perbaikan pipa atau kerusakan lainnya

masyarakat Balikpapan akan mengeluh karena air tidak dapat mengalir ke rumah–

rumah masyarakat. Sehingga perlu dilakukan penelitian mengenai cara

menghasilkan air sumur untuk dijadikan air bersih agar tidak bergantung terhadap

PDAM. Penelitian yang akan dilakukan dengan menggunakan media pasir sebagai

alat filter.

Pasir adalah material dasar dalam pembangunan, misalnya dalam

membangun rumah. Untuk mendapatkan pondasi yang kuat, tembok yang kokoh

diperlukan pasir dengan kualitas yang baik. Tidak jarang para penyedia atau

supplier pasir mendapatkan pasir yang kualitasnya kurang baik. Hal ini

disebabkan karena kurang tepat dalam memilih lokasi tambang pasir. Keberadaan

2

pasir yang cukup banyak di daerah Samboja dapat dimanfaatkan sebagai media

filter air bersih karena wilayahnya dekat dengan kota Balikpapan. Pasir Samboja

itu sendiri biasanya di mafaatkan oleh masyarakat Balikpapan sebagai campuran

semen untuk membuat beton. Jika penelitian ini berhasil, masyarakat Samboja

maupun Balikpapan tidak akan sulit untuk mendapatkan pasir tersebut.

Jadi saya tertarik untuk melakukan penelitian agar dapat mengubah air

sumur menjadi air bersih yang layak pakai. Untuk air sumur di daerah Balikpapan

memang jarang digunakan karena masyarakat lebih memilih PDAM sebagai

sumber air bersih. Dengan ini saya ingin melakukan pengujian yang berjudul

kapasitas pasir Samboja sebagai media filter untuk instalasi air bersih skala mikro.

Agar dapat memenuhi air bersih saat PDAM tidak mengalirkan air bersih ke

rumah-rumah masyarakat Balikpapan dan mengurangi biaya pembayaran air

bersih dari PDAM.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang telah dipaparkan maka dapat dirumuskan masalah yang

akan diteliti, yaitu:

1. Apakah pasir Samboja dapat dijadikan sebagai media filter?

2. Berapakah kapasitas pasir Samboja yang dapat digunakan sebagai media filter

pada instalasi air bersih?

1.3 Batasan Masalah

Karena luasnya ruang lingkup penelitian ini, maka dapat di sederhanakan

menjadi:

1. Butiran pasir Samboja yang akan digunakan dalam filtrasi air bersih seragam.

2. Kerikil yang digunakan dalam filtrasi air bersih adalah kerikil berbentuk bulat

dengan ukuran 10 mm.

3. Kecepatan aliran air yang masuk ke dalam penampungan saat dilakukan filtrasi

100 ʟ/jam.

4. Durasi filtrasi saat dilakukan penelitian selama 24 jam.

5. Keluarnya air ke penampungan dengan cara aliran air yang menetap (constant

flow)

3

6. Ketebalan kerikil yang digunakan 20 cm

7. Ketebalan pasir yang digunakan 20, 25, dan 30 cm.

8. Air baku berasal dari sumur bor Gedung Direktorat.

9. Kougulan yang digunakan SodaAshdengan kadar 40 mg/l dan PAC (Poly

Aluminium Chloride) dengan kadar 25 mg/l.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui apakah pasir Samboja dapat dijadikan sebagai media filter.

2. Untuk mengetahui kapasitas pasir Samboja yang dapat digunakan sebagai

media filter pada instalasi air bersih.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Dapat di ketahui kapasitas pasir Samboja sebagai media filter.

2. Dapat diketahui metode untuk memperoleh air yang memenuhi standar mutu

dengan memanfaatkan sumberdaya alam yang ada di kota Balikpapan dan

Samboja.

3. Untuk menemukan metode yang sederhana sehingga bisa dimanfaatkan oleh

masyarakat secara mandiri dan hasil penelitian ini bisa diteruskan lebih lanjut

sehingga diperolehhasil yang lebih efisien.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Filtrasi Pasir Lambat

Sistem saringan pasir lambat adalah teknologi pengolahan air yang sangat

sederhana dengan hasil air bersih dengan kualitas yang baik. Sistem saringan pasir

lambat ini mempunyai keunggulan antara lain tidak memerlukan bahan kimia

yang mana bahan kimia ini merupakan kendala sering dialami pada proses

pengolahan air di daerah pedesaan.

2.1.1 Pasir Sebagai Media Penyaringan

Penyaringan atau filtrasi adalah proses pemisahan komponen padatan yang

terkandung di dalam air dengan melewatkannya melalui media yang berpori atau

bahan berpori lainnya untuk memisahkan padatan dalam air tersebut. Selain itu,

penyaringan juga dapat mengurangi kandungan bakteri, bau, rasa, mangan, dan

besi.

Menurut Baker (1948), catatan tertulis paling awal tentang pengolahan air

sekitar tahun 4000 SM, menyebutkan filtrasi air melalui pasir dan kerikil.

Walaupun sejumlah modifikasi telah dibuat dengan cara yang aplikasi, filtrasi

tetap menjadi salah satu teknologi mendasar terkait dengan pengolahan air.

Digunakannya media filter atau saringan karena merupakan alat filtrasi atau

penyaring yang memisahkan campuran solida likuida dengan media porous atau

material porous lainnya guna memisahkan sebanyak mungkin padatan tersuspensi

yang paling halus. Dan penyaringan ini merupakan proses pemisahan antara

padatan atau koloid dengan cairan, dimana prosesnya bisa dijadikan sebagai

proses awal (primary treatment).

Menurut Tjokrokusumo (1998), pada pengolahan air baku dimana proses

koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat disaring dengan

saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Karena saringan kasar mampu

menahan material tersuspensi dengan penetrasi partikel yang cukup dalam, maka

saringan kasar mampu menyimpan lumpur dengan kapasitas tinggi. Karakteristik

filtrasi dinyatakan dalam kecepatan hasil filtrat. Masing-masing dipilih

5

berdasarkan pertimbangan teknik dan ekonomi dengan sasaran utamanya, yakni

menghasilkan filtrasi yang murah dengan kualitas yang tetap tinggi.

2.1.2 Saringan Pasir Lambat

Pada penelitian ini menggunakan jenis metode pengolahan air yaitu Slow

Sand Filtration. Sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (2008), Slow Sand

filter atau saringan pasir lambat adalah bak saringan yang menggunakan pasir

sebagai media penyaringan dengan ukuran butiran sangat kecil, namun

mempunyai kandungan kuarsa yang tinggi. Proses penyaringan berlangsung

secara gravitasi, sangat lambat dan simultan pada seluruh permukaan media.

Proses penyaringan merupakan kombinasi antara proses fisis (filtrasi, sedimentasi

dan adsorbsi), proses biokimia dan proses biologis. Saringan pasir lambat lebih

cocok mengolah air baku, yang mempunyai kekeruhan sedang sampai rendah, dan

konsentrasi oksigen terlarut (dissolved oxygen) sedang sampai tinggi.

Ukuran media pasir yang sangat kecil akan membentuk ukuran pori-pori

antara butiran media juga sangat kecil. Meskipun ukuran pori-porinya sangat

kecil, ternyata masih belum mampu menahan partikel koloid dan bakteri yang ada

dalam air baku. Akan tetapi dengan aliran yang berkelok-kelok melalui pori-pori

saringan dan juga lapisan kulit saringan, maka gradien kecepatan yang terjadi

memberikan kesempatan pada partikel halus, untuk saling berkontak satu sama

lain, dan membentuk gugusan yang lebih besar, yang dapat menahan partikel

sampai pada kedalaman tertentu, dan menghasilkan filtrat yang memenuhi

persyaratan kualitas air minum.

Sejalan dengan proses penyaringan, bahan pencemar dalam air baku akan

bertumpuk dan menebal di atas permukaan media pasir. Setelah melampaui

periode waktu tertentu, tumpukan tersebut menyebabkan media pasir tidak dapat

merembeskan air sebagai mana mestinya dan bahkan menyebabkan debit effluent

menjadi sangat kecil, dan air yang ada di dalam bak saringan mengalir melalui

saluran pelimpah. Kondisi ini mengindikasikan bahwa media pasir penyaring

sudah mampat (clogging). Untuk memulihkan saringan yang mampat, pengelola

harus segera mengangkat dan mencuci media pasir menggunakan alat pencuci

6

pasir. Saringan pasir lambat akan beroperasi secara normal kembali, kurang lebih

dua hari setelah melakukan pengangkatan atau pencucian media pasir.

2.1.3 Filter Pasir Lambat

Filter pasir lambat atau sand slow filter yang mempunyai kecepatan

filtrasilambat, yaitu sekitar 0,1 hingga 0,4 m/jam. Kecepatan lebih lambat ini

disebabkan ukuran media pasir lebih kecil (effective size = 0,15 – 0,35 mm). Filter

pasir lambat merupakan sistem filtrasi yang pertama kali digunakan untuk

pengolahan air, dimana sistem ini dikembangkan sejak tahun 1800 SM.

Prasedimentasi dilakukan pada air baku mendahului proses filtrasi.

Filter pasir lambat cukup efektif digunakan untuk menghilangkan

kandungan bahan organik dan organisme patogen pada air baku yang mempunyai

kekeruhan yang relatif rendah. Filter pasir lambat banyak digunakan untuk

pengolahan air dengan kekeruhan di bawah 50 NTU. Efisiensi filter pasir lambat

tergantung pada distribusi ukuran partikel pasir, ratio luas permukaan filter

terhadap kedalaman dan kecepatan filtrasi.

Filter pasir lambat bekerja dengan cara pembentukan lapisan biofilm di

beberapa milimeter bagian atas lapisan pasir halus yang disebut lapisan hypogeal

atau schmutzdecke. Lapisan ini mengandung bakteri, fungi, protozoa, rotifera, dan

larva serangga air. Schmutzdecke adalah lapisan yang melakukan pemurnian

efektif dalam pengelolaan air minum. Selama air melewati schmutzdecke, partikel

akan terperangkap dan organik terlarut akan teradsorpsi, diserap dan di cerna oleh

bakteri, fungsi, dan protozoa. Proses yang terjadi dalam schmutzdecke sangat

kompleks dan bervariasi tetapi yang utama adalah mechanical straining terhadap

kebanyakan bahan tersuspensi dalam lapisan tipis yang berpori – pori sangat kecil,

kurang dari satu mikron. Ketebalan lapisan ini meningkat terhadap waktu hingga

mencapai sekitar 25 mm, yang menyebabkan aliran mengecil. Ketika kecepatan

filtrasi turun sampai tingkat tertentu, filter harus dicuci dengan mengambil lapisan

pasir bagian atas setebal sekitar 25 mm.

Keuntungan filter lambat antara lain:

a. Biaya kosntruksi rendah

b. Rancangan dan pengoprasian lebih sederhana.

7

c. Tidak diperlukan tambahan bahan kimia.

d. Variasi kualitas air baku tidak terlalu mengganggu.

e. Tidak diperlukan banyak air untuk pencucian, pencucian tidak menggunakan

backwash, hanya dilakukan di bagian atas media.

Kerugian filter pasir lambat adalah besarnya kebutuhan lahan, yaitu sebagai akibat

dari lambatnya kecepatan filtrasi.

Secara umum, filter pasir lambat hampir sama dengan filter pasir cepat.

Filter pasir lambat tersusun oleh bak filter, media pasir dan sistem underdrain.

Seperti pada gambar berikut:

Gambar 2.1 Skema filter pasir lambat

(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-

Filtrasi.pdf)

2.2 Sistem Filtrasi Pasir Cepat

Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan

pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air

terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke

atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati

lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir.

8

2.2.1 Filter Pasir Cepat

Dalam berbagai teknik penanganan air bersih, metode penyaringan dengan

menggunakan saringan pasir (sand filter) sering digunakan untuk menghilangkan

bahan-bahan (material) yang terlarut di dalam air sehingga menyebabkan

kekeruhan pada air tersebut.

Menurut Droste (1997), terdapat dua jenis saringan pasir yaitu saringan

pasir lambat (slow sand filter) dan saringan pasir cepat (rapid sand filter).

Saringan pasir cepat mempunyai kecepatan penyaringan 100 – 475 m3 /m2 / hari,

dengan ketebalan media saringan kerikil (gravel) sedalam 0,50 m dan pasir

sedalam 0,75 m.

Gambar 2.2 Bagian – bagian filter


Filtrasi.pdf)

Bagian – bagian dari filter pasir cepat meliputi:

a. Bak filter, merupakan tempat proses filtrasi berlangsung. Jumlah dan ukuran

bak tergantung debit pengolahan (minimum dua bak).

b. Media filter, merupakan bahan berbutir/granuler yang membentuk pori – pori

di antara butiran media. Pada pori – pori inilah air mengalir dan terjadi proses

penyaringan.

9

c. Sistem underdrain. Underdrain merupakan sistem pengaliran air yang telah

melewati proses filtrasi yang terletak di bawah media filter. Underdrain terdiri

atas :

a) Orifice, yaitu lubang pada sepanjang pipa lateral sebagai jalan masuknya air

dari media filter ke dalam pipa.

b) Lateral, yaitu pipa cabang yang terletak di sepanjang pipa manifold.

c) Manifold, yaitu pipa utama yang menampung air dari lateral dan

mengalirkan ke bangunan penampungan air.

Pengoperasian filter pasir cepat sebagai berikut:

a. Selama proses filtrasi berlangsung, pertikel yang terbawa air akan tersaring di

media filter. Sementara itu, air terus mengalir melawati media pasir dan

penyangga, masuk lubang /orifice, ke pipa lateral, terkumpul di pipa manifold,

dan akhirnya air keluar menuju bak penampung. Seperti pada gambar 2.3.

b. Partikel yang tersaring di media lama kelamaan akan menyumbat pori- pori

media sehingga terjadi clogging (penyumbatan). Clogging ini akan

meningkatkan headloss aliran air di media. Peningkatan headloss dapat di lihat

dari meningkatnya permukaan air di atas media atau menurunnya debit filtrasi.

Untuk menghilangkan clogging, dilakukan pencucian media.

c. Pencucian di lakukan dengan cara memberikan aliran balik pada media

(backwash) dengan tujuan untuk mengurai media dan mengangkat kotoran

yang menyumbat pori – pori media fiter. Aliran air dari manifold, ke lateral,

keluar orifice, naik ke media terangkat dan air di buang melawati gutter yang

terletak di atas media. Seperti pada gambar 2.4.

d. Bila media filter telah bersih, filter dapat dioperasikan kembali.

Gambar 2.3 Aliran air pada saat operasi filter


Filtrasi.pdf)

10

Gambar 2.4 Aliran air pada saat pencucian filter


Filtrasi.pdf)

Filter pasir cepat dapat dibedakan dalam beberapa kategori:

a. Menurut sistem kontrol kecepatan filtrasi.

b. Menurut arah aliran.

c. Menurut sistem pengaliran.

2.2.2 Tipe Filter Bedasarkan Sistem Kontrol Kecepatan

Berdasarkan sistem kontrol kecepatannya, filter dikelompokkan menjadi:

a. Constan rate: debit hasil proses filtrasi konstan sampai pada level tertentu. Hal

ini dilakukan dengan memberikan kebebasan kenaikan level muka air di atas

media filter.

b. Declining rate atau constan head debit hasil proses filtrasi menurun seiring

dengan waktu filtrasi atau level muka air di atas media filter dirancang pada

nilai yang tetap.

2.2.3 Tipe Filter Berdasarkan Arah Aliran

Berdasarkan arah aliran, filter dikelompokkan menjadi:

a. Filter aliran down flow (ke bawah).

b. Filter aliran upflow (ke atas).

c. Filter aliran horizontal.

11

2.2.4 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Pengaliran

Berdasarkan sistem pengalirannya, filter dikelompokkan menjadi:

a. Filter dengan aliran secara grafitasi (gravity filter).

b. Filter dengan aliran bertekanan (pressure filter).

Tabel 2.1 Perbedaan Pasir Cepat dan Pasir Lambat

Kriteria Filter Pasir Cepat Filter Pasir Lambat

Kecepatan filtrasi 4 - 21 m/jam 0,1 - 0,4 m/jam

Ukuran bed Kecil, 40 – 400 m² Besar, 2000 m²

Kedalam bed

30 - 40 cm kerikil, 60 - 70

cm pasir, tidak berkurang

saat pencucian

30 cm kerikil, 90 - 110

cm pasir, berkurang 50 –

80 cm saat pencucian

Ukuran pasir Effective size>0,55 mm,

uniformity coefficient>1,5

Effective size 0,25-0,3

mm, uniformity

coefficient>1,5

Distribusi ukuran

media Terstratifikasi Tidak terstratifikasi

Sistem underdrain

Pipa lateral berlubang yang

mengalirkan air ke pipa

utama

Sama dengan filter cepat

atau beton berlubang

sebagai saluran utama

Kehilangan energi 30 cm saat awal, hingga 275

cm saat akhir

6 cm saat awal, hingga

120 cm saat akhir

Filter run (jarak

waktu pencucian) 12 - 72 jam 20 - 60 hari

Metode pembersihan

Mengangkat kotoran dan

pasirke atas dengan

backwash

Mengambil lapisan pasir

di permukaan dan

mencucinya

Jumlah air untuk

pembersihan 1 - 6% dari air tersaring 0,2 - 0,6 hari

Pengolahan

pendahuluan

Koagulasi-flokulasi-

sedimentasi Biasanya

Biaya kontruksi Relatif tinggi Relatif rendah

Biaya operasi Relatif tinggi Relatif rendah

Biaya depresiasi Relatif tinggi Relatif rendah


Filtrasi.pdf)

12

2.3 Media Penyusun Alat Filtrasi

Filtrasi membutuhkan media penyusun yang berfungsi sebagai penyaring

air. Media penyusunnya terdiri atas pasir dan kerikil. Pada penelitian ini media

yang digunakan adalah pasir Samboja dan kerikil (Gravel).

2.3.1 Pasir Samboja

Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya

berukuran antara 0,0625 sampai 2 mm. Materi pembentuk pasir adalah silikon

dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari

batu kapur. Hanya beberapa tanaman yang dapat tumbuh di atas pasir, karena

rongga-rongganya yang besar. Pasir memiliki warna sesuai dengan asal

pembentukannya. Berikut karakteristik pasir samboja:

Tabel 2.2 Hasil Pengujian Pasir Samboja, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur

No Tinjauan Hasil Persyaratan Standar Kesimpulan

1 Berat jenis 2,542 2,5 – 2,7

SNI 03-

1970-

1990

Memenuhi

syarat

2 Berat jenis

SSD 2,593 2,5 – 2,7

SNI 03-

1970-

1990

Memenuhi

syarat

3 Berat satuan 1,476

gr/cm3 1,50 – 1,80

SNI 03-

4804-

1998

Tidak

memenuhi

syarat

4 Daya serap

air 2,010% 0,5% - 1%

SNI 03-

1970-

1990

Tidak

memenuhi

syarat

5 Kandungan

lumpur 4,83% 5%

PUBI-

1992

Memenuhi

syarat

6 Kandungan

zat organik

Warna lebih

muda dari

warna

standar

Warna lebih

muda dari warna

standar

SII.0052-

80

Memenuhi

syarat

7 Gradasi Mhb 1,052 Mhb 1,5 – 3,8

SNI 03-

1968-

1990

Tidak

memenuhi

syarat

8 Hasil uji

NaCl

102,66 ppm

(1,010266%

)

1%

Metode

Spektrof

otometer

UV-vis

Memenuhi

syarat

13

9 Hasi uji ion

Cl

62,27 ppm

(0,006227%

)

Untuk beton

prategang

maksimum

0,06% dan

untuk konstruksi

beton sebesar

0,03 %terhadap

berat semen

SNI 03-

2854-

1992

Memenuhi

syarat

(Sumber Sunarno. 2008. Pemanfaatan Pasir Samboja dan Kerikil Asal Palu

Sebagai Bahan Pembuatan Beton Normal.Universitas Gajah Mada.Surabaya)

2.3.2 Kerikil (Gravel)

Batu kerikil adalah jenis batuan bulat tak beraturan yang sering kita lihat

dalam kehidupan kita sehari-hari,begitu banyak jenis batu koral sikat tersebut dari

mulai yang sering kita lihat di kali, pegunungan bahkan lembah daratan dan batu

koral dari lautan.

Batu koral sikat banyak sekali manfaat bagi kehidupan manusia baik itu

untuk keperluan pembangun berat seperti mengurug jalan, mengurug pondasi

bangunan dan juga untuk hiasan di taman bahkan saat ini bisa juga dipasang untuk

lantai yang populer sekali disebut koral sikat.

2.4 Koagulan

Koagulan-koagulan anorganik yang biasa digunakan mencakup aluminium

sulfat (tawas), polialuminium klorida, feri sulfat dan feriklorida. Pemilihan

senyawa yang sesuai adalah fungsi dari biaya, mutu air baku dan pemulihan

proses pengolahan. Untuk air lunak atau sadah yang berwarna, baik koagulan

aluminium atau koagulan besi, dapat digunakan pada rentang pH optimalnya

masing-masing: 6,5 sampai 7,5 untuk air permukaan dataran rendah atau 5,5

sampai 6,5 untuk air dataran tinggi yang sangat berwarna (koagulan berbasis

aluminium) dan 4,0 sampai 5,0 (koagulan berbasis besi).

a. Soda Ash.

Natrium karbonat (juga dikenal sebagai soda cuci dan soda abu), Na2CO3,

adalah garam natrium dari asam karbonat yang mudah larut dalam air. Natrium

14

karbonat murni berwarna putih, bubuk tanpa warna yang menyerap embun dari

udara, punya rasa alkalin/pahit, dan membentuk larutan alkali yang kuat.

b. Poly Aluminium Chloride (PAC).

Poly Aluminium Chloride (PAC) adalah produk perawatan air yang sangat

efektif dan efisien merupakan koagulan(zat kimia yang menyebabkan destabilisasi

muatan negatif partikel didalam suspensi) yang bisa membantu untuk

menjernihkan air.

c. Alumunium sulfat.

Biasanya disebut tawas, bahan ini sering dipakai karena efektif untuk

menurunkan kadar karbonat. Tawas berbentuk kristal atau bubuk putih, larut

dalam air, tidak larut dalam alkohol, tidak mudah terbakar, ekonomis, mudah

didapat dan mudah disimpan. Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga

relatif murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment.

15

Mulai

Persiapan Alat dan Bahan

Pemeriksaan Bahan:

Gradasi Media Filter

- Pasir Penyaringan

media filter,

mendapatkan

gradasi butiran

pasir

- Pencucian pasir dan

kerikil.

Pengambilan Data Air

Baku - Pengecekan Air

Baku

- Zat Terlarut

- Ph

- Suhu Perakitan Saringan Pasir Skala Mikro

Penyaringan Air Sumur / Filtrasi - Penyetelan

kecepatan aliran

dengan flow meter

- Run selama 24 jam

- Pengukuran tinggi

tekan / head

- Pengambilan

sampel hasil filtrasi

A

B

C

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen

untuk mendapatkan hasil dari variabel-variabel yang diselidiki. Penelitian ini

dilaksanakan di luar laboratorium. Berikut ini adalah bagan alur langkah kerja

penelitian:

16

A

Hasil

Fitrasi

Pengambilan dan

pengecekan hasil

akhir filtrasi

B

Tidak

Backwash

Ya

- Penentuan waktu backwash

Hasil

Backwash

- Pengecekan Air

Backwash

- Zat Terlarut

- Ph

- Suhu Ya

C

Tidak

Analisis Data dan

Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 3.1 Diagram Alur Langkah Kerja Penelitian

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dan pengujian ini dilakukan di belakang gedung Direktorat

Politeknik Negeri Balikpapan, Jalan Soekarno Hatta Km. 8 Balikpapan-

Kalimantan Timur. Waktu penelitian dilaksanakan pada April-Mei 2018.

3.3 Alat dan Bahan

Alat-alat yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu:

a. Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan

Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan adalah alat utama yang akan

digunakan dalam menyaring air sumur.

17

Gambar 3.2 Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan.

Overhead Pipe

v viber

Drum

v viber

Drum

v viber

Drum

v viber

Pipe Water in

Drum

Pipe Water Out

Kerikil

Papan ukur

18

a) Overhead Pipe

Overhead pipe digunakan untuk memberikan tanda pada saat kapasitas air

yang ada di dalam filter sudah maksimal.

b) Drum

Drum merupakan tempat untuk melakukan filtrasi.

c) Pipewater in

Pipe water in merupakan saluran masuknya air sumur yang akan di filter.

d) Pipewater out

Pipewater out merupakan saluran keluarnya air bersih yang sudah

terfiltrasi.

b. Papan baca untuk mengukur head

Papan baca untuk mengukur head digunakan untuk mengukur tinggi muka air

saat melakukan penyaringan.

Gambar 3.3 Papan baca untuk mengukur head

(Sumber: Dokumentasi pribadi)

19

c. Flow meters

Flow meters digunakanuntuk mengukur kecepatan aliran air yang akan masuk

ke penampungan.

d. PH meters

Ph meter digunakan untuk mengukur derajat keasaman atau kebasaan suatu

cairan.

Gambar 3.5 Ph meters


Gambar 3.4 Flow meters

(Sumber:Dokumentasi pribadi)

20

e. TDS (Total Dissolved Solid)

TDS adalah singkatan dari Total Dissolved Solid fungsinya untuk mengukur partikel

padatan terlarut di air minum yang tidak tampak oleh mata.

Gambar 3.6TDS (Total Dissolved Solid)


f. Meteran dan penggaris

Meteran dan penggarisuntuk mengukur ketebalan pasir dan kerikil yang akan

digunakan dalam menyaring air.

Gambar 3.6 Meteran dan Penggaris

(Sumber: www.google.com)

21

g. Sieve Shaker

Alat ini digunakan untuk memisahkan agregat berdasarkan ukuran butir

(gradasi) dari masing-masing ayakan.

Gambar 3.8Sieve Shaker

(Sumber: www.google.com)

Bahan-bahan yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu:

a. Pasir

Pasir yang akan digunakan adalah pasir Samboja.

b. Kerikil

Kerikil yang akan digunakan adalah kerikil bulat ukuran 10 mm.

c. Air Sumur

Air sumur yang akan di gunakan adalah air sumur bor di gedung direktorat.

d. Soda Ash

Koagulan yang digunakan sebelum air masuk ke alat filter.

e. PAC ( Poly Aluminium Chloride)

Koagulan yang di gunakan sebelum air masuk ke alat filter.

22

3.4 Pemeriksaan Bahan

Material yang akan digunakan pada penyaringan pasir skala mikro

dilakukan pemeriksaan bahan terlebih dahulu. Pemeriksaan bahan untuk pasir

yang digunakan yaitu:

a. Pemeriksaan gradasi Pasir Samboja

Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan pembagian ukuran butir

(gradasi) pasir. Langkah-langkah pemeriksaan ini sebagai berikut:

a) Menyiapkan pasir kering sebanyak masing-masing 850 gr

b) Memasukkan pasir tersebut kedalam oven selama ±24 jam dengan suhu

105ºC, kemudian ditimbang.

c) Menyiapkan saringan sesuai dengan ukuran lubang, diameter lubang yang

digunakan terdiri dari : 9,50mm; 4,75mm; 2,36mm; 1,18mm; 0,60mm;

0,30mm; 0,15mm; dan pan.

d) Pasir yang telah ditimbang dituang kedalam ayakan kemudian digetarkan

selama 15 menit.

e) Setelah selesai pasir yang tertinggal didalam masing-masing ayakan

ditimbang secara komulatif.

Pasir tertinggal % =

x 100%

Komulatif tertinggal = pasir komulatif tertinggal + pasir tertinggal

%

Komulatif lolos = 100 – pasir komulatif tertinggal

Modulus halus butir (MHB) =

3.5 Pelaksanaan Penyaringan Pasir Skala Mikro

Pada tahap ini dilakukan perakitan saringan pasir skala mikro sampai proses

penyaringan air sumur menjadi air bersih layak pakai. Langkah-langkah

pelaksanaannya sebagai berikut:

a. Menyiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.

23

b. Melakukan perakitan alat penyaringan pasir skala mikro serta memasang papan

baca di samping drum penampungan air.

c. Perakitan flow meters untuk di pasang di alat filtrasi.

d. Setelah perakitan alat selesai di lanjudkan persiapan bahan dengan mencuci

pasir dan kerikil hingga bersih.

e. Selanjutnya persiapan pasir dan kerikil yang telah di cuci lalu masukkan ke

dalam drum dengan ketebalan yang telah di tentukan.

f. Kemudian air baku di tambahkan kougulan sebelum masuk ke drum filtrasi.

g. Sebelum proses penyaringan dilakukan pengukuran kecepatan aliran air yang

akan masuk ke penampungan menggunakan alat flow meters.

h. Lalu dilakukan penyaringan air sumur menjadi air bersih yang layak pakai.

i. Tahap terakhir melakukan backwash jika pasir telah jenuh yang telah melewati

kapasitas penyaringan.

24

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Persiapan Alat Media Filter

Alat-alat yang digunakan pada saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan

yaitu sebagai berikut:

a) Drum sebagai wadah penampungan.

b) Papan baca head untuk mengukur air yang berada di dalam drum saat di

lakukan filtrasi.

c) Flow meters untuk mengukur kecepatan aliran masuk air ke dalam drum

penampungan.

d) Ball valve untuk mematikan dan mengalirkan air.

e) Pipa PVC untuk menyalurkan air.

f) Flow meters untuk mengatur kecepatan air masuk.

g) Clamp untuk mengikat selang ke pipa PVC.

h) Kran kompresor di gunakan untuk menyalurkan air ke selang papan baca.

i) Selang digunakan untuk membaca head yang di tempelkan ke papan triplek.

j) Papan triplek untuk media baca.

k) Besi hollow ukuran 4 x 4 cm sebagai tempat drum dan papan baca.

4.2 Pengujian Bahan Media Filter

Bahan yang digunakan pada penelitian ini sebagai media filter yaitu pasir

Samboja dan kerikil alami. Untuk pasir Samboja sendiri sebelum digunakan

sebagai media filter, dilakukan pengujian bahan terlebih dahulu yang meliputi

pengujian gradasi pasir Samboja.

4.2.1 Pengujian Gradasi Pasir Samboja

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui distribusi ukuran agregat

halus dengan menggunakan saringan-saringan standar tertentu yang ditujukan

dengan lubang saringan (mm). Hasil dari pengujian gradasi pasir Samboja dapat

dilihat pada tabel 4.1 berikut:

25

0102030405060708090

100

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6 19

Ukuran Mata Ayakan (mm)

Gradasi Pasir Samboja (Agak Halus No.3)

batas atas

batas bawah

Pasir Samboja

Tabel 4.1 Gradasi Pasir Samboja

Jadi hasil pemeriksaan gradasi pasir Samboja didapatkan nilai Modulus

Halus Butir (MHB) sebesar 1,95.

Berikut adalah grafik gradasi pasir Samboja dari hasil data pengujian

gradasi pasir Samboja:

Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Samboja

Nomor mm Tertinggal Kumulatif

Gram % Tertinggal Lolos

1/2 12,7 0 0 0 100

3/8 9,52 0 0 0 100

4 4,76 0 0 0 100

10 2,38 0 0 0 100

16 1,19 0 0 0 100

30 0,59 5 0.5 0,5 99,50

50 0,30 30 3,02 3,52 96,48

100 0,15 890 89,45 92,96 7,04

200 0,08 50 5,03 97,99 2,01

PAN - 20 2,01 - -

TOTAL 995 100,00 194,97

Modulus Halus Butir (MHB) = 1,95

26

Syarat nilai modulus halus butir agregat pasir adalah 1,5-3,8. Semakin besar

nilai modulus halus butir suatu agregat berarti semakin besar butiran agregatnya

(semakin kasar). Dari tabel 4.1 diperoleh modulus halus butir pasir Samboja

sebesar 1,95. Sehingga dapat dikatakan pasir samboja yang digunakan memenuhi

syarat modulus halus butir dan pasir tersebut termasuk dalam kategori pasir agak

halus. Akan tetapi dilihat dari gambar 4.1 garis hijau adalah angka dari persen

kumulatif pasir Samboja yang lolos namun ada beberapa angka yang tidak masuk

dalam standar kumulatif batas bawah.

Seharusnya pasir samboja tersebut belum layak digunakan karena belum

memenuhi standar batas gradasi yang ditentukan. Oleh karena itu, solusi yang

dapat diambil adalah dengan mencari zona yang mendekati dengan data yang

dimiliki, sehingga pasir Samboja tersebut masuk dalam pasir zona 3 dengan

kategori pasir agak halus.

4.3 Persiapan Bahan Media Filter

Berikut ini adalah persiapan bahan yang dilakukan sebelum melakukan

pengujian filter air sumur.

4.3.1 Pencucian Pasir Samboja

Pasir yang digunakan harus di cuci dan dibersihkan terlebih dahulu dari

kotoran dan lumpur. Hal ini dilakukan agar proses filtrasi air sumur dapat berjalan

secara maksimal.

4.3.2 Karakteristik pasir Samboja

Untuk karakteristik pasir Samboja sendiri data yang digunakan berasal dari

peneliti sebelumnya, yang meneliti mengenai karakteristik pasir Samboja. Data

tersebut digunakan pada penelitian filtrasi air bersih ini untuk menunjang

kelengkapan data. Adapun karakteristik pasir Samboja dapat dilihat pada tabel 4.2

sebagai berikut:

27

Tabel 4.2 Karakteristik Pasir Samboja Sebagai Campuran Beton

No Tinjauan Hasil Persyaratan Code Kesimpulan

1 Berat jenis 2,542 2,5 – 2,7 SNI 03-1970-

1990

Memenuhi

syarat

2 Berat jenis

SSD 2,593 2,5 – 2,7

SNI 03-1970-

1990

Memenuhi

syarat

3 Berat satuan 1,476

gr/cm3 1,50 – 1,80

SNI 03-4804-

1998

Tidak

memenuhi

syarat

4 Daya serap

air 2,010% 0,5% - 1%

SNI 03-1970-

1990

Tidak

memenuhi

syarat

5 Kandungan

lumpur 4,83% 5% PUBI-1992

Memenuhi

syarat

6 Kandungan

zat organik

Warna

lebih

muda

dari

war2na

standar

Warna lebih

muda dari

warna standar

SII.0052-80 Memenuhi

syarat

7 Gradasi Mhb

1,052 Mhb 1,5 – 3,8

SNI 03-1968-

1990

Tidak

memenuhi

syarat

8 Hasil uji

NaCl

102,66

ppm

(1,01026

6%)

1%

Metode

Spektrofotom

eter

UV-vis

Memenuhi

syarat

9 Hasi uji ion

Cl

62,27

ppm

(0,00622

7%)

Untuk beton

prategang

maksimum

0,06% dan

untuk

konstruksi

beton sebesar

0,03

%terhadap

berat semen

SNI 03-2854-

1992

Memenuhi

syarat

28

4.3.3 Kerikil

Pada penelitian ini kerikil yang digunakan adalah kerikil bulat dengan

ukuran 10 mm. Kerikil yang akan digunakan harus di cuci dan dibersihkan

terlebih dahulu dari kotoran dan lumpur.

4.4 Persiapan Air Sumur

Air sumur yang di gunakan adalah air sumur bor yang berada di kawasan

Gedung Direktorat. Sebelum dilakukan proses filtrasi dilakukan pengecekan

terlebih dahulu terhadap air sumur bor tersebut.

4.4.1 Pengecekan Air Baku Original

Pengecekan air baku original dilakukan dengan dua cara yaitu pengecekan

air baku asli dan pengecekan air baku yang ditambahkan dengan zat kimia.

Berikut ini adalah data air yang akan di filter setelah melalui proses pengecekan.

a) Pengecekan Air Baku Original

Pengecekan air baku original ini dilakukan dengan tanpa menambah bahan

atau zat kimia apapun. Sehingga akan didapatkan data kandungan asli air baku

sumur bor yang berada di kawasan Gedung Direktorat.Data hasil pengecekan air

baku sumur bor dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut:

Tabel 4.3 Data Pengecekan Air Baku Original

Berdasarkan tabel 4.3 didapatkan hasil pengecekan air baku sumur bor tanpa

menggunakan bahan tambah kimia atau zat lainnya yaitu nilai zat terlarut ( TDS)

sebesaer 60 PPm (mg/l), Ph sebesar 6,1, dan suhu sebesar 31˚C.

b) Pengecekan Air Baku+ Soda Ash Dan PAC (Poly Aluminium Chloride)

Pengecekan air baku ini dilakukan dengan menambah soda ash dan pac

(poly aluminium chloride). Sehingga didapatkan data kandungan air baku sumur

Keterangan Hasil

Zat Terlarut (TDS) 60 PPm (mg/l)

Ph 6,1

Suhu 31˚C

29

bor yang telah ditambahkan bahan kimia. Data hasil pengecekan air baku sumur

bor dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut:

Tabel 4.4 Data Pengecekan Air Baku + Koagulan

Setelah di campurkan Soda Ash dan juga PAC dengan kadar yang telah

ditentukan mendapatkan hasil TDS lebih tinggi, namun Ph menjadi lebih baik.

Keterangan:

1. Soda Ash

Koagulan yang digunakan sebelum air masuk ke alat filter dengan kadar 40

mg/l.

2. PAC ( Poly Aluminium Chloride)

Koagulan yang di gunakan sebelum air masuk ke alat filter dengan kadar 25

mg/l.

4.5 Hasil Filtrasi

Setelah melakukan pengujian filtrasi air baku sumur bor Gedung Direktorat

menggunakan pasir Samboja dan kerikil alami dengan tiga ketebalan saringan

yang berbeda maka didapatkan hasilnya sebagai berikut:

4.5.1 Pengujian Pertama

Pada pengujian pertama menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 20

cm dan kerikil alami sebesar 20 cm. Pengujian ini dilakukan selama 24 jam, yang

dilakukan pengecekan dan pengujian air setiap 1 jam sekali. Pengecekan yang

dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel

4.5 berikut:

Keterangan Hasil

Zat terlarut (TDS) 193 PPm (mg/l)

Ph 7,0

Suhu 30 ˚C

30

Tabel 4.5 Pengujian Pertama, Tebal Pasir 20 cm; Kerikil 20 cm

Jam Waktu Satuan Head (cm) TDS Air

Bersih 1 2 3 4 5 6

1 17.00 Head (cm) 86,2 86,2 87,1 89,8 89,7 89,9

142 Tds (mg/l) 166 128 129 133 134 134

2 18.00 Head (cm) 86,1 86,1 87,1 90,9 90,7 90,8

143 Tds (mg/l) 130 130 134 137 143 140

3 19.00 Head (cm) 84,5 84,3 84,9 88,6 88,4 88,4

147 Tds (mg/l) 133 137 139 138 142 146

4 20.00 Head (cm) 85,8 85,8 86,7 93,3 93,3 93,4

172 Tds (mg/l) 141 149 154 167 159 168

5 21.00 Head (cm) 85,3 85,3 86,3 92,5 92,2 92,2

185 Tds (mg/l) 180 182 177 178 180 185

6 22.00 Head (cm) 86,1 86,1 87,3 95,2 94,9 94,9

180 Tds (mg/l) 183 183 180 184 182 184

7 23.00 Head (cm) 85,6 85,4 86,6 93,7 93,5 93,8

189 Tds (mg/l) 185 185 188 190 191 191

8 24.00 Head (cm) 85,8 85,7 87 95,3 95,3 95,3

200 Tds (mg/l) 193 192 196 196 197 199

9 01.00 Head (cm) 85,2 85 86,3 94,3 94,1 94,3

199 Tds (mg/l) 179 193 198 198 195 198

10 02.00 Head (cm) 85,2 85 86,3 95,1 95 95,1

195 Tds (mg/l) 195 194 192 194 191 191

11 03.00 Head (cm) 84,8 84,5 85,9 94,2 94 94,3

186 Tds (mg/l) 188 188 189 188 188 189

12 04.00 Head (cm) 85 85,1 85,4 94,8 94,6 94,9

189 Tds (mg/l) 185 184 188 184 186 188

13 05.00 Head (cm) 84,8 84,7 85,8 94,5 94,4 94,6

180 Tds (mg/l) 186 185 182 183 179 180

14 06.00 Head (cm) 84,5 84,5 85,5 94,3 94,4 94,4

180 Tds (mg/l) 182 182 184 183 180 181

15 07.00 Head (cm) 84,2 84,2 85,3 94,6 94,6 94,6

182 Tds (mg/l) 181 180 183 181 180 175

31

16 08.00 Head (cm) 84,5 84,5 85,6 94,9 94,6 94,8

175 Tds (mg/l) 177 173 173 176 175 171

17 09.00 Head (cm) 83,6 83,6 84,6 92,9 92,8 93

168 Tds (mg/l) 166 168 164 162 161 160

18 10.00 Head (cm) 84 84 85 96,4 96,3 96,4

146 Tds (mg/l) 159 151 142 143 142 139

19 11.00 Head (cm) 83,5 83,5 84,3 99 99 99,1

119 Tds (mg/l) 135 136 129 128 126 120

20 12.00 Head (cm) 83,3 83,3 84,3 102,2 102,1 102,3

119 Tds (mg/l) 118 116 123 126 129 135

21 13.00 Head (cm) 83,3 83,3 83,5 106,3 106,3 106,7

137 Tds (mg/l) 134 132 133 134 133 134

22 14.00 Head (cm) 82,6 82,7 83,5 106,3 106,3 106,7

126 Tds (mg/l) 134 132 133 134 133 134

23 15.00 Head (cm) 83,1 83,1 84,7 111,9 111,7 111,8

128 Tds (mg/l) 126 122 128 124 115 110

24 16.00 Head (cm) 83 83 84,3 109,3 109,1 109,4

94 Tds (mg/l) 108 107 106 105 100 100

Tabel 4.6 Komulatif TDS 1

Setelah dilakukan pengujian pertama di dapatkan TDSseperti tabel 4.5,

kemudian dikomulatifkan untuk menunjukan hasil TDS pada tabel 4.6. Sehingga

dari data tersebut dapat di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Berdasarkan

tabel 4.6 komulatif TDS pengujian pertama dari ke 6 TDS nilai yang paling besar

yaitu pada TDS ke 4 sebesar 3866 mg/ldengan hasil akhir TDS air bersih sebesar

3881 mg/l. Pada pengujian pertama nilai TDS air bersih yang dihasilkan masih

cukup besar.

Nilai TDS (mg/l) TDS Air Bersih

1 2 3 4 5 6

Komulatif TDS 3864 3829 3844 3866 3841 3852 3881

32

3864

3829

3844

3866

3841

3852

3881

3825

3835

3845

3855

3865

3875

3885

1 2 3 4 5 6 7

Komulatif Pengujian TDS 1

Komulatif TDS

Berikut ini adalah grafik komulatif TDS hasil pengujian pertama:

Gambar 4.2 Grafik Komulatif TDS 1

Setelah di lakukan pengujian pertama dengan tebal pasir 20 cm dan kerikil

20 cm didapatkan nilai TDS (Total Dissolved Solid) seperti gambar 4.2 grafik

komulatif TDS 1 di atas. Dimana hasil dari TDS air bersih merupakan nilai yang

paling tinggi yaitu sebesar 3881 mg/l. Sehingga dapat dikatakan bahwa air hasil

filtrasi masih mengandung banyak zat yang terlarut di dalamnya.

Tabel 4.7 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 1

Didapatkan hasil air bersih pada pengujian pertama dapat di lihat dati tabel

4.7 dimana nilai TDS air baku sebesar 193 mg/l, Ph air baku 7,0 dan suhu air baku

sebesar 31˚C. Dari hasil yang di dapat pasir Samboja dengan ketebalan 20 cm

dapat mengurangi zat padat yang terlarut di air baku namun untuk nilai Ph

mengalami peningkatan dari air baku yang belum terfiltrasi.

Keterangan Hasil


Ph 7,2

Suhu 31 ˚C

33

80,00

85,00

90,00

95,00

100,00

105,00

110,00

115,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 1

Head terkena lapisan media filter

Head 1

head 2

Head 3

Head 4

Berikut ini adalah grafik head 1 terkena lapisan media filter dari pengujian pertama:

Gambar 4.3 Grafik Head 1 Terkena Lapisan Media Filter

34

85,00

90,00

95,00

100,00

105,00

110,00

115,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 1

Head Tidak Terkena Lapisan Media Filter

Head 5

Head 6

Berikut ini adalah grafik head 1 tidak terkena lapisan media filter dari pengujian kedua:

Gambar 4.4 Grafik Head 1 Tidak Terkena Lapisan Media Filter

35

Gambar 4.5 Detail Head 1 Lapisan Media Filter

Untuk pembacaan head dibedakan menjadi 2 yaitu head yang terkena

lapisan media filter kerikil dan pasir, dan head yang tidak terkena lapisan media

filter. Pada pengujian pertama lapisan yang terkena media filter selang ukur

nomor 1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.

Dari pembacaan grafik 4.3 head yang terkena lapisan media filter kerikil

dan pasir dapat di lihat bahwa dari ke 4 head menunjukkan grafik ketinggian air

yang cukup rendah mulai dari 90 cm ke bawah. Jika penurunan air terjadi dengan

cepat maka pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi

lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.

Untuk pembacaan grafik 4.4 head yang tidak terkena lapisan media filter

dari head 5 dan 6 menunjukan kenaikan grafik secara perlahan. Namun di jam ke

3 dan seterusnya grafik menunjukkan nilai yang tidak stabil dan naik turun.

Penurunan air terjadi secara signifikan maka pompa air yang menyuplai air baku

perlu dimatikan karena kondisi lapangan yang tidak memungkinkan untuk

menyalakan pompa selama 24 jam.

Dari kedua grafik tersebut dapat dijelaskan bahwa apabila terjadi

peningkatan nilai grafik pada head maka hal ini menunjukkan peningkatan air

pada media filter.

36

4.5.2 Pengujian Kedua

Pada pengujian kedua menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 25cm

dan kerikil alami sebesar 20 cm. pengujian ini dilakukan selama 24 jam, dimana


dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat sebagai

berikut:

Tabel 4.8 Pengujian Kedua, Tebal Pasir 25 cm; Kerikil 20 cm


Bersih 1 2 3 4 5 6

1 15.00 Head (cm) 83,0 82,8 83,2 83,8 83,7 83,6

122 Tds (mg/l) 111 103 105 147 153 154

2 16.00 Head (cm) 82,20 82,25 82,60 83,10 84,20 84,50

153 Tds (mg/l) 144 141 143 154 156 153

3 17.00 Head (cm) 83 82,9 83,3 83,4 85,7 87,7

151 Tds (mg/l) 152 148 147 153 153 153

4 18.00 Head (cm) 84,4 84,3 85,6 87,8 92 92,3

148 Tds (mg/l) 102 147 149 145 154 155

5 19.00 Head (cm) 84,3 84,3 85,4 87,2 96 96,2

141 Tds (mg/l) 148 144 143 142 147 143

6 20.00 Head (cm) 84 84,1 85,1 86,7 99,7 99,9

138 Tds (mg/l) 140 135 124 126 133 120

7 21.00 Head (cm) 84 84 85 86,7 104,5 104,8

105 Tds (mg/l) 111 110 101 111 115 114

8 22.00 Head (cm) 83,9 84 84,9 86,3 110,2 110,4

89 Tds (mg/l) 80 93 90 89 91 93

9 23.00 Head (cm) 83,6 83,8 84,7 86 115,3 115,5

78 Tds (mg/l) 80 76 79 81 91 87

10 24.00 Head (cm) 83,7 83,7 84,6 85,9 120,9 121

95 Tds (mg/l) 83 81 85 95 101 99

11 01.00 Head (cm) 83,5 83,6 84,5 85,5 123,6 123,9

96 Tds (mg/l) 96 92 94 96 104 103

12 02.00 Head (cm) 83,8 83,8 84,8 85,9 129,5 129,6

95 Tds (mg/l) 93 91 92 96 100 103

37

13 03.00 Head (cm) 83,6 83,7 84,6 85,8 132,3 132,6

92 Tds (mg/l) 89 88 88 90 99 98

14 04.00 Head (cm) 83,5 83,7 84,5 85,6 137 137,3

89 Tds (mg/l) 88 86 87 86 96 94

15 05.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,4 85,5 141,5 141,7

88 Tds (mg/l) 88 87 86 91 97 98

16 06.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,3 85,7 142,7 142,9

89 Tds (mg/l) 90 88 90 92 99 99

17 07.00 Head (cm) 83,2 83,2 84,1 85,1 146,1 146,5

90 Tds (mg/l) 90 89 90 90 98 96

18 08.00 Head (cm) 83,7 83,7 84,9 86,5 150 150,2

93 Tds (mg/l) 92 88 88 93 97 98

19 09.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,4 85,4 151,4 151,5

88 Tds (mg/l) 92 88 89 93 98 97

20 10.00 Head (cm) 83,3 83,2 84,3 85,8 152,5 152,4

84 Tds (mg/l) 88 86 85 90 96 94

21 11.00 Head (cm) 83 83 84 85,7 154,3 154,6

93 Tds (mg/l) 83 79 80 83 90 92

22 12.00 Head (cm) 83 83,1 83,9 86,7 157,6 157,8

79 Tds (mg/l) 80 79 78 84 88 91

23 13.00 Head (cm) 83 83,2 83,8 89,2 158,7 158,8

75 Tds (mg/l) 75 75 74 79 84 85

24 14.00 Head (cm) 82,7 82,9 83,7 90 161,9 162

74 Tds (mg/l) 71 70 69 75 81 79


Komulatif TDS

Nilai TDS (mg/l) TDS Air Bersih

1 2 3 4 5 6

2366 2364 2356 2481 2621 2598 2445

Setelah dilakukan pengujian kedua di dapatkan TDS seperti tabel 4.8 yang

kemudian dikomulatifkan seperti pada tabel 4.9. Sehingga dari data tersebut dapat

di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Dari hasil komulatif didapatkan nilai

38

TDS yang terbesar pada TDS ke 5 sebesar 2621 mg/l. Sedangkan nilai TDS air

bersih didapatkan sebesar 2445 mg/l.


Setelah di lakukan pengujian kedua dengan tebal pasir 25 cm dan kerikil

20 cm didapatkan TDS (Total Dissolved Solid) seperti gambar 4.6 grafik komulatif

TDS 2 diatas. Pada pengujian kedua pasir Samboja dapat menyaring lebih banyak

zat padat yang terlalut di dalam air baku dibandingkan dengan pengujian pertama.

Hal ini dibuktikan dengan nilai TDS air bersih hasil filtrasi pengujian kedua yang

semakin berkurang dibandingkan pada pengujian pertama. Dapat dikatakan

ketebalan dari pasir Samboja mempengaruhi proses filtrasi yang semakin baik.


Berdasarkan tabel 4.10 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan kembali

untuk nilai TDS air baku hasil filtrasi pengujian kedua. Didapatkan hasil air bersih

TDS air baku sebesar 153 mg/l dengan Ph air baku 6,6 dan suhu 31 ˚C. Dari hasil

pengujian kedua yang di dapat pasir Samboja dengan ketebalan 25 cm, lebih besar

mengurangi zat padat yang terlarut pada air baku. Namun Ph di pengujian kedua

menghasilkan nilai keasaman yang lebih besar dari pengujian pertama.

2366 2364 2356

2481

2621 2598

2445

2300

2350

2400

2450

2500

2550

2600

2650

1 2 3 4 5 6 7


Komulatif

Keterangan Hasil


Ph 6,6

Suhu 31 ˚C

39

80,00

81,00

82,00

83,00

84,00

85,00

86,00

87,00

88,00

89,00

90,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 2


Head 1

Head 2

Head 3

Head 4

Berikut ini adalah grafik head 2 terkena lapisan media filter dari pengujian kedua:


40

80,00

85,00

90,00

95,00

100,00

105,00

110,00

115,00

120,00

125,00

130,00

135,00

140,00

145,00

150,00

155,00

160,00

165,00

170,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 2


Head 5

Head 6

Berikut ini adalah grafik head2tidak terkenalapisan media filter dari pengujian kedua:

Gambar 4.8 GrafikHead2 Tidak Terkena Lapisan Media Filter

41




filter. Pada pengujian kedua lapisan yang terkena media filter selang ukur nomor

1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.


dan pasir. Dapat di lihat pada head ke 4 dan 5 menunjukkan grafik ketinggian air

yang cukup tinggi. Berbeda halnya pada pengujian pertama yang hanya satu head

saja mengalami peningkatan, pada pengujian kedua ini ada 2 head yang

mengalami peningkatan. Sama halnya dengan pengujian pertama apabila terjadi

penurunan secara signifikan maka pompa air yang menyuplai air baku perlu

dimatikan karena kondisi lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan

pompa selama 24 jam.

Pada grafik 4.8 head 5 dan 6 pada pengujian kedua memiliki hasil yang

berbeda dari pengujian pertama. Berdasarkan grafik nilai head 5 dan 6 mengalami

peningkatan di setiap jam nya selama 24 jam. Selain itu nilai head 5 dan 6

memiliki nilai yang hampir sama yaitu berkisar antara 80cm – 160cm.

Dari kedua grafik tersebut dapat dijelaskan bahwa apabila terjadi

peningkatan nilai grafik pada head maka hal ini menunjukkan peningkatan air

pada media filter.

42

4.5.3 Pengujian Ketiga

Pada pengujian ketiga menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 30 cm

dan kerikil alami sebesar 20 cm. Pengujian ini dilakukan selama 24 jam, dimana


dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat sebagai

berikut:

Tabel 4.11 Pengujian Ketiga, Tebal Pasir 30 cm; Kerikil 20 cm


Bersih 1 2 3 4 5 6

1 17.00 Head (cm) 87,3 87,3 88,2 91,5 93,2 93,6

76 Tds (mg/l) 72 57 56 63 73 79

2 18.00 Head (cm) 87,5 87,2 88,2 91,7 93,7 95,0

81 Tds (mg/l) 77 74 77 82 86 86

3 19.00 Head (cm) 85,9 85,9 86,7 88,8 90 94,5

79 Tds (mg/l) 80 77 79 79 83 84

4 20.00 Head (cm) 86,7 86,7 86,7 90,8 93,5 101

77 Tds (mg/l) 77 76 75 76 82 83

5 21.00 Head (cm) 86,6 86,7 87,5 90,8 95,9 105,4

70 Tds (mg/l) 74 74 76 79 79 81

6 22.00 Head (cm) 86,1 86,2 87,1 88,7 97,5 108,4

68 Tds (mg/l) 71 70 69 71 75 80

7 23.00 Head (cm) 86,2 86,3 87,1 89,6 100,7 111,4

63 Tds (mg/l) 64 61 61 65 70 72

8 24.00 Head (cm) 86 86,2 87,1 89,5 103,7 114,5

58 Tds (mg/l) 59 58 57 62 66 69

9 01.00 Head (cm) 86,1 86 87 89,5 108 118,3

54 Tds (mg/l) 58 55 55 58 64 65

10 02.00 Head (cm) 86 86 87 89,2 102,4 122,1

56 Tds (mg/l) 56 55 55 58 66 68

11 03.00 Head (cm) 85,9 86 87 89,6 106,6 125,7

59 Tds (mg/l) 55 55 56 58 67 70

12 04.00 Head (cm) 85,8 85,9 86,9 89 122 130

60 Tds (mg/l) 62 58 58 61 68 72

43


Setelah dilakukan pengujian kedua di dapatkan TDS seperti tabel

4.11kemudian dikomulatifkan untuk menunjukan hasil TDS pada tabel 4.12

Sehingga dari data tersebut dapat di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Dari

ke 6 nilai TDS, nilai TDS yang tertinggi pada TDS ke 6 yaitu 1649 mg/l dan TDS

13 05.00 Head (cm) 85,7 86 86,5 88,2 127,2 134,3

65 Tds (mg/l) 63 60 61 65 70 74

14 06.00 Head (cm) 86,2 86,1 87,2 89,8 138 147,3

65 Tds (mg/l) 66 62 62 67 72 74

15 07.00 Head (cm) 85,9 85,7 87 89,5 140,6 147,5

66 Tds (mg/l) 65 63 65 68 74 75

16 08.00 Head (cm) 85,3 85,4 86,2 87,7 140 147

66 Tds (mg/l) 66 64 65 69 75 77

17 09.00 Head (cm) 86,1 86 87,1 89 156,6 163,3

68 Tds (mg/l) 65 64 65 69 74 77

18 10.00 Head (cm) 85,9 85,8 86,9 88,9 158,2 164,5

66 Tds (mg/l) 64 64 66 69 75 76

19 11.00 Head (cm) 85,5 85,7 86,7 88,5 162,2 168,4

64 Tds (mg/l) 65 64 63 66 74 73

20 12.00 Head (cm) 85 85 86,1 87,9 165,1 171,1

60 Tds (mg/l) 61 60 60 63 71 73

21 13.00 Head (cm) 84,4 84,4 85,3 86,9 170,8 176

60 Tds (mg/l) 60 56 58 61 70 71

22 14.00 Head (cm) 84,4 84,6 85,6 87,2 179,5 184,4

58 Tds (mg/l) 56 56 57 59 69 70

23 15.00 Head (cm) - - - - - -

- Tds (mg/l) - - - - - -

24 16.00 Head (cm) - - - - - -

- Tds (mg/l) - - - - - -

Komulatif TDS

Nilai TDS (mg/l)

1 2 3 4 5 6 TDS Air Bersih

1436 1383 1396 1468 1603 1649 1439

44

air bersih sebesar 1439 mg/l. Berikut ini adalah grafik komulatif TDS pengujian

ketiga:


Setelah di lakukan pengujian ketiga dengan tebal pasir 30 cm dan kerikil

20 cm didapatkangrafik komulatif TDS (Total Dissolved Solid) seperti pada gambar

4.10 diatas. Dapat dilihat pada grafik terjadi peningkatan yang cukup tinggi pada

TDS ke 4, 5 dan 6 kemudian terjadi penurunan kembali pada hasil dari TDS air

bersih.


Pada tabel 4.13 didapatkan hasil air bersih pada pengujian ketiga, dimana

nilai TDS sebesar 132 mg/l, Ph sebesar 7,0 dan suhu sebesar 31˚C. Pada

pengujian ketiga ini nilai TDS air bersih yang dihasilkan lebih kecil dari

pengujian pertama dan kedua serta dari air baku sebelum dilakukan filtrasi.

Namun untuk nilai Ph memiliki nilai yang sama seperti Ph air yang belum

dilakukan filtrasi.

1436

1383 1396

1468

1603

1649

1439

1350

1400

1450

1500

1550

1600

1650

1700

1 2 3 4 5 6 7


Komulatif

Keterangan Hasil


Ph 7,0

Suhu 31 ˚C

45

80,00

82,00

84,00

86,00

88,00

90,00

92,00

94,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 3


Head 1

Head 2

Head 3

Head 4

Berikut ini adalah grafik head 3 terkena lapisan media filter dari pengujian ketiga:


46

85,0090,0095,00

100,00105,00110,00115,00120,00125,00130,00135,00140,00145,00150,00155,00160,00165,00170,00175,00180,00185,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hea

d (

cm)

Time

Pengujian Head 3


Head 5

Head 6

Berikut ini adalah grafik head 3 tidak terkena lapisan media filter dari pengujian ketiga:

Gambar 4.12 Grafik Head 3 Tidak Terkena Lapisan Media Filter

47




filter. Pada pengujian ketiga lapisan yang terkena media filter selang ukur nomor

1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.


dan pasir dapat dilihat bahwa terjadi penurunan yang cukup signifikan pada

semua head berkisar antara 92cm - 84cm. Jika penurunan air terjadi dengan cepat

maka pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi

lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.

Untuk pembacaan grafik 4.12 head yang tidak terkena lapisan media filter

dari head 5 dan 6 menunjukan peningkatan berkisar antara 90cm – 185cm.

Namun untuk head 5 terjadi penurunan dan peningkatan yang tidak stabil antara

jam ke 10 – 18 dan untuk head 6 pada jam ke 14 – 18. Sama halnya dengan

pengujian pertama dan kedua apabila terjadi penurunan air secara signifikan maka

pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi lapangan yang

tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.

48

4.6 Backwash

Setelah dilakukan pengujian 1,2,dan 3 untuk penentuan backwash tidak

dilakukan di pengujian 1 dan 2 karena dalam pelaksanan pasir Samboja masih

mampu mengalirkan air bersih dan air di dalam penampungan belum overload.

Untuk pengujian ketiga pasir Samboja terjadi kejenuhan pada jam ke 22

yang dimana tempat penampungan sudah tidak mampu menampung air baku

untuk di saring. Jadi untuk ketebalan pasir Samboja 30 cm dan ketebalan kerikil

20 cm dapat di backwash setelah 22 jam pemakaian secara terus menerus dengan

kecepatan aliran 100 L/jam. Dengan hasil backwash seperti tabel 4.14.

Tabel 4.14 Data Air Hasil Backwash

Setelah dilakukan Backwash didapatkan hasil pemeriksaan air baku sumur

bor berdasarkan tabel 4.14, dengan nilai TDS sebesar 61 PPm (mg/l), Ph sebesar

6,9, dan suhu 32˚C.

Keterangan Hasil


Ph 6,9

Suhu 32˚C

49

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilaksanakan, filtrasi menggunakan media pasir

Samboja dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Pasir Samboja dapat digunakan sebagai media filter. Alat filtrasi ini dapat

digunakan sebagai filter dengan jangka waktu kurang dari 24 jam dengan aliran

air yang rendah.

2. Dari ketiga lapisan pasir yang telah dilakukan pengujian yaitu 20, 25, dan 30

cm menghasilkan air dengan kualitas yang berbeda. Kapasitas pasir Samboja

yang baik digunakan adalah ketebalan 30 cm untuk mendapatkan kualitas air

yang baik, namun pasir cepat kotor.

5.2 Saran

Dari penelitian yang sudah dilakukan perlu adanya perbaikan di masa yang

akan datang. Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut:

1. Dalam menentukan ukuran pasir Samboja perlu dilakukan pengayakan

terlebih dahulu sesuai ukuran pasir yang di inginkan agar kadar lumpur

berkurang karena pasir Samboja mempunyai ukuran pasir yang sangat kecil.

2. Untuk alat filter yang digunakan harus mempunyai bahan dengan ketahanan

yang baik agar dapat digunakan dalam jangka waktu panjang.

3. Dapat digunakan jenis koagulan jenis lain untuk menghasilkan air bersih.

50

DAFTAR PUSTAKA

Baker, Moses Nelson.1948.The quest for pure water.American

Droste, R.L.1997. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment.

JohnWiley & Sons. Inc.

http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-Filtrasi.pdf

SNI 03-3981-2008.Perencanaan Instalasi Saringan Pasir Lambat.

Sunarno. 2008. Pemanfaatan Pasir Samboja dan Kerikil Asal Palu Sebagai Bahan

Pembuatan Beton Normal. Surabaya: Universitas Gajah Mada.

Tjokrokusumo, KRT.1998.Pengantar Engineering Lingkungan, STTL “YLH”,

Yogyakarta.

http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-Filtrasi.pdf

LAMPIRAN 1

HASIL PENGUJIAN BAHAN

PEMERIKSAAN GRADASI PASIR

SAMBOJA



LABORATORIUM TEKNIK SIPIL

JL. Soekarno Hatta Km. 8 Balikpapan Utara 76126

Telp. (0542) 860895, 862305 Fax. 861107

Email:[email protected] Web:http://www.poltekba.ac.id

HASIL PEMERIKSAAN

GRADASI PASIR SAMBOJA

Pemeriksaan : Pasir Samboja

Tanggal Pemeriksaan : Mei 2018

Lubang Saringan

Pasir Samboja

Tertinggal Persentase Komulatif

Tertinggal Lolos

No Mm Gram % % %

1/2 12,7 0 0 0 100

3/8 9,52 0 0 0 100

4 4,76 0 0 0 100

10 2,38 0 0 0 100

16 1,19 0 0 0 100

30 0,59 5 0.5 0,5 99,50

50 0,30 30 3,02 3,52 96,48

100 0,15 890 89,45 92,96 7,04

200 0,08 50 5,03 97,99 2,01

Pan 20 2,01 - -

Total 995 100,00 194,97

MHB

= 1,95

Balikpapan, Mei 2018

Laboran Penulis

Sajali, A.Md Muhammad Ahyar

NIM: 150309269892

LAMPIRAN 1

PEMERIKSAAN BAHAN

1. Pemeriksaan Gradasi Pasir Samboja

Pasir Samboja Oven Shieve Shaker

Ayakan Pasir Timbangan Digital

LAMPIRAN 2

ALAT DAN BAHAN

LAMPIRAN 2

ALAT

Shieve Shaker Ayakan Pasir Timbangan Digital

Oven Drum PH Meter

TDS Meter Flow meters Papan Baca

Gelas Ukur Kimia Pipa penyangga flow

meter Ember

Pipa water in Keran Angin Selang

Besi Penyangga Milimeter Block Selang Elastis

Clamp Papan Triplek Ball Valve

LAMPIRAN 2

BAHAN

Kerikil Pasir Samboja Air Sumur Bor

Soda Ash PAC (Poly Aluminium

Chloride)

LAMPIRAN 3

PERSIAPAN BAHAN

LAMPIRAN 3

PERSIAPAN BAHAN

Pencucian Kerikil Pencucian Kerikil Pencucian Kerikil

Pencucian Pasir Pencucian Pasir Pengeringan Pasir

LAMPIRAN 4

PENGUJIAN FILTER

LAMPIRAN 4

PENGUJIAN FILTER

Pengujian Alat Filtrasi

LAMPIRAN 5

HASIL PENELITIAN FILTER

AIR SUMUR

LAMPIRAN 5

HASIL PENELITIAN FILTER AIR SUMUR

Hasil Filtrasi

KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER...

Documents

Transcript of KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER...