BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Air memegang peranan penting untuk kelangsungan hidup semua makhluk hidup baik

dari segi kualitas maupun kuantitas. Selain jumlah kebutuhan air yang harus dipenuhi, kualitas

air juga perlu mendapatkan perhatian karena kualitas air yang kita konsumsi sehari hari

mempengaruhi kesehatan kita.

Ditinjau dari segi kualitas, ada bebarapa persyaratan yang harus dipenuhi, di antaranya

kualitas fisik yang terdiri atas bau, warna dan rasa, kulitas kimia yang terdiri atas pH, kesadahan,

dan sebagainya serta kualitas biologi diman air terbebas dari mikroorganisme penyebab penyakit.

Agar kelangsungan hidup manusia dapat berjalan lancar, air bersih juga harus tersedia dalam

jumlah yang memadai sesuai dengan aktifitas manusia pada tempat tertentu dan kurun waktu

tertentu.

Pengolahan limbah cair ditujukan untuk menguragi pencemaran lingkungan sekitar agar

mencegah adanya dampak buruk yang terjadi pada masyarakat dan makhluk hidup dalam

habitatnya. Banyak sekali macam macam limbah yaitu limbah cair, padat, dan gas dan masing

masing limbah memiliki standarisasi tersendiri agar layak di buang. Maka seorang calon sarjana

teknik kimia harus mampu menghadapi problem yang sudah banyak terjadi terutama masalah

limbah.

I.2 TUJUAN

1. Menurunkan kadar PH dalam limbah air kayu dengan menggunakan tawas dan PACS

2. Sebagai alternative penerapan teknologi tepat guna pengolahan air bersih dalam

menurunkan kadar kekeruhan dalam air

3. Untuk mengetahui pengolahan air limbah dengan proses koagulasidan ion exchange

menggunakan beberapa koagulan

I.3 MANFAAT

1. Menunjang program pemerintah dalam melestarikan lingkungan hidup yang bersih , sehat

, dan bebas dari pencemaran lingkungan.

2. Meningkatkan nilai ekonomi PACS dan tawas sebagai bahan yang berguna bagi

lingkngan hidup.

3. Memberikan alternative pengolahan air limbah dengan biaya yang lebih murah dan

efektif.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dikaitkan dengan

suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Sedangkan kuantitas menyangkut jumlah air yang

dibutuhkan manusia dalam kegiatan tertentu. Air adalah materi esensial didalam kehidupan,

tidak ada satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Sebagian besar tubuh

manusia itu sendiri terdiri dari air. Tubuh manusia rata-rata mengandung air sebanyak 90 % dari

berat badannya. Tubuh orang dewasa, sekitar 55-60%, berat badan terdiri dari air, untuk anak-

anak sekitar 65% dan untuk bayi sekitar 80% . Air bersih dibutuhkan dalam pemenuhan

kebutuhan manusia untuk melakukan segala kegiatan mereka. Sehingga perlu diketahui

bagaimana air dikatakan bersih dari segi kualitas dan bisa digunakan dalam jumlah yang

memadai dalam kegiatan sehari-hari manusia. Ditinjau dari segi kualitas, ada bebarapa

persyaratan yang harus dipenuhi, di antaranya kualitas fisik yang terdiri atas bau, warna dan rasa,

kulitas kimia yang terdiri atas pH, kesadahan, dan sebagainya serta kualitas biologi diman air

terbebas dari mikroorganisme penyebab penyakit. Agar kelangsungan hidup manusia dapat

berjalan lancar, air bersih juga harus tersedia dalam jumlah yang memadai sesuai dengan

aktifitas manusia pada tempat tertentu dan kurun waktu tertentu.

Air merupakan faktor penting dalam pemenuhan kebutuhan vital bagi mahluk hidup

diantaranya sebagai air minum atau keperluan rumah tangga lainnya. Air yang digunakan harus

bebas dari kuman penyakit dan tidak mengandung bahan beracun. Sumber air minum yang

memenuhi syarat sebagai air baku air minum jumlahnya makin lama makin berkurang sebagai

akibat ulah manusia sendiri baik sengaja maupun tidak disengaja.

Upaya pemenuhan kebutuhan air oleh manusia dapat mengambil air dari dalam tanah, air

permukaan, atau langsung dari air hujan. Dari ke tiga sumber air tersebut, air tanah yang paling

banyak digunakan karena air tanah memiliki beberapa kelebihan di banding sumber-sumber

lainnya antara lain karena kualitas airnya yang lebih baik serta pengaruh akibat pencemaran yang

relatif kecil.

Akan tetapi  air yang dipergunakan tidak selalu sesuai dengan syarat kesehatan, karena

sering ditemui air tersebut mengandung bibit ataupun zat-zat tertentu yang dapat menimbulkan

penyakit yang justru membahayakan kelangsungan hidup manusia.  

Berdasarkan masalah di atas, maka perlu diketahui kualitas air yang bisa digunakan untuk

kebutuhan manusia tanpa menyebabkan akibat buruk dari penggunaan air tersebut. Kebutuhan

air bagi manusia harus terpenuhi baik secara kualitas maupun kuantitasnya agar manusia mampu

hidup dan menjalankan segala kegiatan dalam kehidupannya.

 Ditinjau Dari Segi Kualitas (Mutu) Air Secara langsung atau tidak langsung pencemaran

akan berpengaruh terhadap kualitas air. Sesuai dengan dasar pertimbangan penetapan kualitas air

minum, usaha pengelolaan terhadap air yang digunakan oleh manusia sebagai air minum

berpedoman pada standar kualitas air terutama dalam penilaian terhadap produk air minum yang

dihasilkannya, maupun dalam merencanakan sistem dan proses yang akan dilakukan terhadap

sumber daya air

Standar Kualitas Air Bersih

Parameter Kualitas Air yang digunakan untuk kebutuhan manusia haruslah air yang tidak

tercemar atau memenuhi persyaratan fisika, kimia, dan biologis.

A) Syarat secara Fisik

1.      Jernih atau tidak keruh

Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari tanah liat. Semakin

banyak kandungan koloid maka air semakin keruh.

2. Tidak berwarna

Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih. Air yang berwarna berarti mengandung

bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.

3. Rasanya tawar

Secara fisika, air bisa dirasakan oleh lidah. Air yang terasa asam, manis, pahit atau asin

menunjukan air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu 

yang larut dalam air, sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam

anorganik.

4. Tidak berbau

Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang

berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami dekomposisi (penguraian)

oleh mikroorganisme air.

5.Temperaturnya normal

Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia

yang ada pada saluran/pipa, yang dapat membahayakan kesehatan dan menghambat

pertumbuhan mikro organisme.

6 .Tidak mengandung zat padatan

Air minum mengandung zat padatan yang terapung di dalam air

B) Syarat secara kimia

1. pH (derajat keasaman)

Penting dalam proses penjernihan air karena keasaman air pada umumnya disebabkan gas

Oksida yang larut dalam air terutama karbondioksida. Pengaruh yang menyangkut aspek

kesehatan dari pada penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal pH yang lebih kecil

6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan tetapi dapat menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah

menjadi racun yang sangat mengganggu kesehatan.

2. Kesadahan

Kesadahan ada dua macam yaitu kesadahan sementara dan kesadahanvnonkarbonat

(permanen). Kesadahan sementara akibat keberadaan Kalsium dan Magnesium bikarbonat

yang dihilangkan dengan memanaskan air hingga mendidih atau menambahkan kapur dalam

air. Kesadahan nonkarbonat (permanen) disebabkan oleh sulfat dan karbonat, Chlorida dan

Nitrat dari Magnesium dan Kalsium disamping Besi dan Alumunium. Konsentrasi kalsium

dalam air minum yang lebih rendah dari 75 mg/l dapat menyebabkan penyakit tulang rapuh,

sedangkan konsentrasi yang lebih tinggi dari 200 mg/l dapat menyebabkan korosifitas pada

pipa-pipa air. Dalam jumlah yang lebih kecil magnesium dibutuhkan oleh tubuh untuk

pertumbuhan tulang, akan tetapi dalam jumlah yang lebih besar 150 mg/l dapat

menyebabkan rasa mual.

4. Besi

Air yang mengandung banyak besi akan berwarna kuning dan menyebabkan rasa logam besi

dalam air, serta menimbulkan korosi pada bahan yang terbuat dari metal. Besi merupakan

salah satu unsur yang merupakan hasil pelapukan batuan induk yang banyak ditemukan

diperairan umum. Batas maksimal yang terkandung didalam air adalah 1,0 mg/l

5. Aluminium

Batas maksimal yang terkandung didalam air menurut Peraturan Menteri Kesehatan No 82 /

2001 yaitu 0,2 mg/l. Air yang mengandung banyak aluminium menyebabkan rasa yang tidak

enak apabila dikonsumsi.

6. Zat organik

Larutan zat organik yang bersifat kompleks ini dapat berupa unsur hara makanan maupun

sumber energi lainnya bagi flora dan fauna yang hidup diperairan  

7. Sulfat

Kandungan sulfat yang berlebihan dalam air dapat mengakibatkan kerak air yang keras pada

alat merebus air (panci / ketel)selain mengakibatkan bau dan korosi pada pipa. Sering

dihubungkan dengan penanganan dan pengolahan air bekas.

8. Nitrat dan nitrit

Pencemaran air dari nitrat dan nitrit bersumber dari tanah dan tanaman. Nitrat dapat terjadi

baik dari NO2 atmosfer maupun dari pupuk-pupuk yang digunakan dan dari oksidasi NO2

oleh bakteri dari kelompok Nitrobacter. Jumlah Nitrat yang lebih besar dalam usus

cenderung untuk berubah menjadi Nitrit yang dapat bereaksi langsung dengan hemoglobine

dalam daerah membentuk methaemoglobine yang dapat menghalang perjalanan oksigen

didalam tubuh

C. Syarat secara mikrobiologi

1. Tidak mengandung kuman-kuman penyakit seperti disentri, tipus, kolera, dan bakteri

patogen penyebab penyakit.

Jenis Koagulan

Tawas

Tawas merupakan alumunium sulfat yang dapat digunakan sebagai penjernih air seperti

sedimentasi (water treatment) karena tawas yang dilarutkan dalam air mampu mengikat kotoran-

kotoran dan mengendapkan kotoran dalam air sehingga menjadikan air menjadi jernih. Tawas

dikenal sebagai koagulan didalam pengolahan air limbah. Sebagai koagulan tawas sangat efektif

untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. 

Poly Aluminium Klorida

Poli Aluminium Klorida (PAC) sangat efektif untuk menghilangkan kotoran yang

terdapat dalam air dengan pembentukan flok secara sempurna

Tahapan pengolahan limbah secara fisik dan kimia

Penampungan air limbah,  Air limbah yang berasal dari laboratorium dialirkan menuju bak

penampung air limbah, waktu tinggal dalam bak penamung ini ditetapkan kurang lebih 12 jam

Proses Netralisasi , Air limbah yang berada dalam bak penampung air limbah dipompa

menuju tangki netralisasi, pada tangki netralisasi ditambahkan bahan kimia yang bersifat basa

untuk menaikkan derajat keasaman (pH) hingga maksium pH 8. Pada tangki ini waktu

tinggalnya kurang lebih 5-10 menit dan disertai dengan pengadukan berkecepatan 50-100 rpm

dan juga dipasang pH kontrol hal ini sangat penting agar pH air limbah tidak terlalu tinggi

yang dapat mempersulit proses koagulasi.

Proses Koagulasi, Air limbah yang telah mengalami proses netralisasi dialirkan secara

gravitasi menuju bak koagulasi. Pada bak koagulasi ditambahkan bahan kimia aluminium

sulfat (tawas), penambahan tawas dapat menurunkan derajat keasaman (pH), perlu pengaturan

pembuatan larutan aluminium sulfat dan laju alirnya agar pH tidak turun terlalu besar. Pada

bak koagulasi dilakukan pengadukan cepat dengan kecepatan 100 rpm dan waktu tinggal 5 -

15 menit. 

Proses Flokulasi, Air limbah yang telah mengalami proses koagulasi dialirkan secara

gravitasi menuju bak flokulasi. Pada bak flokulasi ditambahkan bahan kimia Ploy aluminium

chlorida (PAC) atau flokulan lainnya, penambahan flokulan dapat menurunkan derajat

keasaman (pH) tergantung jenis flokulan yang dipergunakan tetapi perubahan pH nya kecil,

perlu pengaturan pembuatan larutan flokulan dan laju alirnya agar flok yang terbentuk dapat

mengendap (terkadang flok dapat mengapung).  Pada bak flokulasi dilakukan pengadukan

lambat dengan kecepatan < 50 rpm dan waktu tinggal 30-45 menit.   

Proses Pemisahan Flok I,  Air limbah yang telah mengalami proses flokulasi  dialirkan

secara gravitasi menuju bak clarifier. Pada bak clarifier akan terjadi pemisahan antara air

limbah dan flok yang terbentuk, penggunaan clarifier sebagai alat pemisah karena flok akan

mengendap, jika flok yang terbentuk mengapung maka alat pemisah yang dipergunakan

adalah "bak pengapung yang disertai scraper pada bagian atas". Pada clarifier waktu

pengendapan kurang lebih 4-6 jam dan pengeluaran flok dapat diatur dengan "Timer". Air

limbah hasil pengolahan akan mengalir dari bagian atas clarifier dan dialirkan menuju tangki

"Adsorpsi". Tangki adsorpsi ini diisi karbon aktif yang granul dan air yang keluar dari proses

adsorpsi dialirkan menuju bak ikan dan akhirnya dibuang kesaluran air menuju sungai. 

Proses Pemisahan Flok II, Flok yang keluar dari bagian bawah clarifier dialirkan menuju

bak sand filter. Bak sand filter dibuat terdiri dari 2 (dua) bagian, hal ini dilakukan agar proses

pemisahan flok dapat berlangsung secara kontinyu. Satu beroperasi dan yang satu dibersihkan.

Sand filter terbuat dari satu media yaitu pasir kuarsa dengan tinggi 50-75 cm. Air limbah yang

keluar dari sand filter dimasukan ke tangki "Adsorpsi". Air yang keluar dari proses adsorpsi

dialirkan menuju bak ikan dan akhirnya dibuang kesaluran air menuju sungai. 

Analisis kualitas air hasil pengolahan, air limbah yang keluar perlu dilakukan analisis untuk

meyakinkan kualitas air limbah aman untuk dibuang.  

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKUM

III.1 BAHAN

1. Limbah cair industry kayu

2. Tawas

3. PAC

4. Karbon aktif

5. Zeolit

6. Kr2Cr2O7

7. Resin

III.2 ALAT

1. Beaker glass

2. Gelas ukur

3. Spatula

4. Botol plastic 1,5 lt

5. Kapas

6. Kassa

III.3 GA MBAR ALAT

III.4 PROSEDUR

Tahap awal

1. Siapkan limbah yang akan di olah, lalu catat karakteristiknya seperti bau, warna, dan pH

2. Menetralisasi limbah hingga pH 7 dengan menambahkan NaOH jika limbah di bawah 7

atau menambahkan H2SO4 jika pH di atas 7

3. Tambahkan tawas (aluminium sulfat) aduk dengan cepat selama 15 menit lalu endapkan

selama 1 jam

4. Tambahkan poly aluminium carbonate dan aduk secara perlahan hingga 15 menit. Lalu

endapkan

5. Buatlah perbandingan kecepatan pengendapan antara sebelum atau sesudah di beri PAC

6. Filtrasi dengan karbon aktif dan zeolit. Dan ukur pH setelah di filtrasi.

Pengolahan Limbah dengan menggunakan resin

1. Siapkan limbah yang akan diolah dan mengukur pH.

2. Tambahkan K2Cr2O7 lalu mengukur pH dan warna

3. Bagi limbah menjadi 2 bagian masing-masing sebanyak 500ml

4. Beri resin 3 gr pada limbah pertama dan resin 5 gram pada resin ke 2. Aduk dengan

cepat. Dan amati perubahan warna resin dan kejernihan air.

Pengolahan Limbah dengan biologi

1. Siapkan limbah yang akan di olah ukur pH

2. Masukkan pada tanki biologi aerob. Dan tunggu hingga 24 jam.

3. Ukur pH setelah limbah dieluarkan dari tangki.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

IV.1 TABEL PENGAMATAN

1. PENGAMATAN SECARA FISIK DAN KIMIA

perlakuan bau ph warna Ketrangan

1. Pengumpulan

limbah air kayu

Wangi kayu 8 Kuning keruh Memerlukan

tambahan

H2SO4

2. Penambahan

H2SO4 0,5N 3

tetes

Wangi kayu 7 Kuning keruh

3. Penambahan

Tawas dan

diaduk 15 menit

Wangi kayu

agak sedikit

memudar

- Kuning agak

jenrih

Limbah

berbusa ketika

pengadukan

4. Dindapkan 1 jam Wangi kayu

agak sedikit

memudar

- Kuning agak

jernih

Tinggi

endapan 0.2

cm

5. Ditambahkan

PACS

Wangi kayu

hilang

Kuning agak

jernih

Terdapat

endapan

6. Diendapkan

selama 1 hari

Wangi kayu

hilang

- Kuning agak

jernih

Tinggi

endapan 3cm

7. Filtrasi dengan

menggunakan

karbon akti dan

Wangi kayu

hilang

4 jernih

zeolit

2. PENGAMATAN DENGAN RESIN

Perlakuan Bau pH warna keterangan

1. Pengumpulan

limbah air kayu

1 liter

Wangi kayu 7.2 Kuning keruh

2. Diberi larutan

K2Cr2O7

Wangi kayu 6.2 Kuning pekat Lalu pisah 2

bagian

masing-

masing 500 ml

3. Tambah resin

3gr dan 5gr lalu

aduk selama 60

menit

- - Warna resin

kuning

kemerahan

pada resin 5 gr

dan warna

resin kuning

terang pada

resin 3 gr

4. Penyaringan Wangi kayu

hilang

Pada resin

3gr 7,5 dan

resin 5 gr

Kuning jernih

7,8

3. PENGAMATAN SECARA BIOLOGI

perlakuan bau pH warna keterangan

1. Pengumpulan

limbah air kayu

Wangi kayu 7 Kuning keruh

2. Di tuangkan

dalam tangki

biologi aerob

selama 24 jam

- - - -

3. Diamati bagian

atas

Tidak berbau 9.2 Bagian atas

berwarna

cokelat

abstrak dan di

lapisan

atasnya lagi

air jernih

IV. 3 PEMBAHASAN

Dengan pengolahan limbah secara kimia dan fisik dan biologi didapatkan bahwa

pH masing masing limbah air kayu mendekati netral sehingga penambahan asam sulfat

tidak terlalu banyak. Dengan menggunakan PACS endapan dari air limbah di dapat

lebihh banyak daripada dengan menggunakan tawas.

Warna yang dihasilkan dari filtrasi adalah bening. Dan bau pada air limbah

hampir hilang. Karena mengunakan kabon aktif untuk penyerapan.

Pada pengolahan limbah secara biologi didapat pH limbah 9.2 dkarenakan

keterlambatan pengukuran pH.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 KESIMPULAN

1. Pengolahan air imbah bertujuan untuk menstandarisasi air limbah yang ayak di buang

pada lingkungan.

2. Terdapat tiga cara untuk mnstandarisasi air limba. Dengan cara fisik, kima, dan biologi

3. Hasil dari ketiganya dapat di simpulkan bahwa cara yang lebih efektif utuk pengolahan

air limbah adalah dengan cara fisis dan kimia . karena hasil pengolahan yang sudah

memenuhi standar air limbah.

V.2 SARAN

1. Saat melalakukan percobaan diusahakan selalu mengukur besarnya pH dalam setiap

proses. Dikarenakan untuk mempertahankan kenetralan air limbah

2. Pada meetode fisik jika bau dan warna masih menyengat pada tahap filtrasi maka

campurkanlah air filtrasi tsb pada karbon aktif aduk hingga baunya hilang dan saring

kembali.

LAMPIRAN