17

BAB IILANDASAN TEORI

2.1. Air BersihAir adalah cairan jernih tak berwarna , tidak berasa dan tidak berbau yang diperlukan dalam kehidupan semua makhluk hidup yang secara kimiawi memiliki 2 atom H dan 1 atom O. (Departemen Pendidikan Nasional,Kamus Besar Bahasa Indonesia Pusat Bahasa Edisi Keempat,Gramedia Pustaka Utama ,2008, hlm.20).Pencemaran adalah masuknya polutan atau bahan kimia yang terdapat di litosfer dan Hidrosfer yang mengakibatkan turunnya mutu alamiah air tanah atau air permukaan sehingga tidak dapat digunakan oleh manusia. (Departemen Pendidikan Nasional, Kamus Besar Bahasa Indonesia Pusat Bahasa Edisi Keempat,Gramedia Pustaka Utama ,2008, hlm.20).Indonesia pada saat ini memiliki masalah mengenai pencemaran lingkungan terutama pencemaran lingkungan perairan yang diakibatkan antara lain oleh air limbah, baik limbah industri, pertanian maupun limbah rumah tangga. Dari semua sumber pencemar lingkungan, pencemaran yang diakibatkan oleh limbah rumah tangga menempati urutan pertama (40%) diikuti kemudian oleh limbah industri (30%) dan sisanya limbah rumah sakit, pertanian, peternakan, atau limbah lainnya.(Kurniadie, 1998).Permasalahan krisis air bersih di Indonesia tidak hanya terjadi pada satu daerah saja namun di beberapa daerah di Indonesia. Dilihat dari peta bumi dan geografinya, Indonesia seharusnya tidak terlalu khawatir terhadap krisis air bersih karena hampir sebagian besar wilayah Indonesia merupakan perairan, sekitar 6% persediaan air dunia atau sekitar 21% dari persediaan air Asia Pasifik dimiliki oleh Indonesia. Ratusan sungai dan danau tersebar di hampir seluruh wilayah Indonesia, diperkirakan bahwa cekungan air yang terdapat di Indonesia sebesar 308 juta meter kubik. Hal-hal yang mengundang pertanyaan besar adalah mengapa pada saat ini di Indonesia banyak terjadi krisis air bersih terutama di kota-kota besar?.. Hal ini terjadi disebabkan oleh berkurangnya potensi ketersediaan air bersih, di mana dari tahun ke tahun cenderung mengalami penurunan sebesar 15%-35% per kapita setiap tahunnya (Indonesia Natural Environment Status Book, 2009).

Gambar 1. Krisis air bersihPenyebab dari berkurangnya potensi air bersih dapat disebabkan oleh banyak hal, faktor alami seperti terjadinya perubahan iklim yang menyebabkan musim kemarau semakin panjang dan faktor manusia seperti pencemaran serta konsumsi air bersih secara berlebihan. Pada daerah yang kumuh di perumahan - perumahan yang sangat padat sering mengabaikan manfaat dan pentingnya air yang bersih bagi kesehatan, sehingga masyarakat rentan terhadap penyakit. Krisis air bersih yang terjadi telah mengakibatkan sebagian besar penduduk di berbagai kota di Indonesia terpaksa mengkonsumsi air minum yang tercemar bakteri E Coli dan Coliform (menurut laporan USAID)Air yang memenuhi persyaratan kesehatan untuk kebutuhan mandi cuci kakus sebagai salah satu faktor esensial bagi kehidupan dibutuhkan dalam kriteria air bersih dengan syarat sebagai berikut :1. Jernih/tidak berwarna.2. Tidak berbau.3. Tidak berasa.2.2. Metode FiltrasiTerdapat sejumlah produk pemurnian dan penyaringan yang menggunakan berbagai metode antara lain:1. Sistem Ultra filtrasi.Suatu sistem yang sempurna untuk aplikasi penyaringan air rumah tangga dengan menggunakan air yang sudah mendapat perlakuan sebelumnya dan memiliki keunggulan dibandingkan sistem penyaringan Osmosis Terbalik2. Osmosis Terbalik (Reverse Osmosis).Suatu Reverse Osmosis atau Osmosis Terbalik teknologi ini menerapkan sistem osmosis yang dibalik yaitu dengan memberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmosis air kotor, air tersebut ditekan supaya melewati membran yang bersifat semi permeabel, molekul yang mempunyai diameter lebih besar dari air akan tersaring. Sasaran tujuan penerapan teknologi RO adalah : Sistem Ultraviolet.3. Sistem filter Biologi.Penjernihan air sistem biologi adalah filter yang bekerja dengan bantuan jasad jasad renik khususnya bakteri dari golongan pengurai amonia jadi fungsinya adalah hanya untuk mengurangi kapasitas amonia dalam air. Penjernihan secara biologi dilakukan melalui pemanasan, penyinaran dan UV dan chlorinasi.4. Sistem Filter Kimia.Secara sepintas sistem ini tidak jauh berbeda dengan sistem mekanik perbedaannya terletak pada ukuran partikel. Filter mekanik bekerja dengan menangkap partikel suspensi sedangkan filter kimia bekerja menangkap material terlarut. Proses ini biasa dilakukan di bak - bak penampung air dan metode ini salah satunya disebut Chlorinasi yaitu senyawa dari chlor diantaranya kaporit.5. Sistem AerasiAerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.2.3. Jenis Penyaringan AirPenjernih air merupakan alat yang sangat dibutuhkan untuk memperoleh air bersih. Bagaimana tidak, air merupakan sumber kehidupan. Kita tentu sering mendengar bahwa bumi disebut sebagai planet biru. Hal itu disebabkan sepertiga permukaan bumi tertutup oleh air. Sayangnya, tidak jarang pula terjadi kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau atau saat air sumur mulai berubah warna atau berbau. Nah, di sinilah letak penting keberadaan penjernih air.Memang ironis jika kita melihat fakta tersebut. Namun yang pasti, kita harus tetap optimis dan berupaya keras menyelesaikan permasalahan air tersebut. Sekalipun air sumur atau sumber air lain yang kita miliki mulai keruh, kotor, dan bau, tetapi selama kuantitasnya masih banyak maka kita dapat berupaya merubah atau menjernihkan air tersebut menjadi air bersih yang layak pakai.Sebelum memutuskan untuk membangun alat atau mesin penjernih air, terdapat berbagai cara sederhana yang dapat digunakan untuk mendapatkan air bersih. Cara paling mudah dan umum yang digunakan adalah membuat penjernih air atau penyaring air sederhana. Oleh sebab itu, penting bagi kita mengenal ragam jenis saringan air untuk penjernih air. Berikut macam jenis saringan pernjernih air yang dimaksud.

Gambar 2. Saringan Air

a. Saringan penjernih air: kain katun

Salah satu teknik penyaringan paling sederhana dan mudah. Dalam prosesnya, air keruh disaring dengan kain katun hingga bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil pada air keruh. Adapun kualitas air hasil saringan tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.

Gambar 3. Saringan Air Kain Kartunb. Saringan penjernih air: kapas

Teknik saringan kapas ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan saringan katun. Penyaringan dengan kapas juga membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Hasil penyaringan pun tergantung pada ketebalan dan kerapatan kapas yang digunakan.

Gambar 4. Saringan Air Kapas

c. Saringan penjernih air: aerasiProses aerasi dilakukan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan masuknya oksigen ke dalam air, zat cemar dalam air yang menimbulkan rasa dan bau tersebut dapat dikurangi dan dihilangkan. Selain itu, partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi secara cepat dan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi dan filtrasi.

Gambar 5. Saringan Air Aerasi

d. Saringan penjernih air: pasir lambat (SPL)

Saringan ini merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku dengan cara melewatkan air keruh melewati lapisan pasir, lalu lapisan kerikil.

Gambar 6. Saringan Air Pasir Lambate. Saringan penjernih air: pasir cepat (SPC)

Prinsip sama halnya dengan saringan pasir lambat. Namun pada cara ini, lapisan pasir berada di atas lapisan kerikil, tetapi arah penyaringannya terbalik, yaitu dari bawah ke atas. Air bersih didapatkan dengan menyaring air baku yang lewat pada lapisan kerikil dulu baru kemudian melewati pasir.

Gambar 7. Saringan Air Pasir Cepat

f. Saringan penjernih air: GravityFed Filtering System

Gravity-Fed filtering system merupakan gabungan dari saringan pasir cepat dengan saringan pasir lambat. Dalam penyaringan ini, air yang dihasilkan melalui dua tahap. Pertama, air disaring dengan cara SPC, lalu dilanjutkan dengan SPL. Dengan dua kali penyaringan diharapkan air yang dihasilkan benar-benar bersih.

Gambar 8. Saringan Air Gravity-Fed Filtering System g. Saringan penjernih air: Arang

Metode saringan arang pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif. Untuk lebih jelasnya dapat lihat bentuk saringan arang yang direkomendasikan UNICEF pada gambar di bawah ini. Saringan tipe ini disebut juga sistem absorpsi merupakan peristiwa penyertaan bahan bahan tertentu yang terlarut dalam air sedangkan arang tersebut disebut sebagai Absorben. Proses absorpsi dapat dilakukan dengan cara memanfaatkan absorben sebagai filter. Absorben yang digunakan biasanya karbon aktif yang memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu yaitu 1 gram memiliki luas total pori-pori antara 500-1.500 cm2. Arang ini dapat menyerap fenol, racun, dan mikroorganisme.

Gambar 9. Saringan Air Arang

h. Saringan penjernih air: tradisional atau sederhana

Saringan ini merupakan modifikasi dari saringan pasir arang dan saringan pasir lambat. Selain menggunakan pasir, kerikil, batu, dan arang, saringan tradisional ini juga ditambah lapisan ijuk atau serabut kelapa.

Gambar 10. Saringan Air Tradisional atau sederhana

i. Saringan penjernih air: keramikSaringan ini dapat disimpan dalam jangka waktu lama dan digunakan untuk keadaan darurat. Air bersih yang di dapatkan dengan jalan penyaringan yaitu melalui elemen filter keramik. Penyaringan tersebut telah diberi campuran dengan tambahan perak yang berfungsi untuk membunuh bakteri. Dalam proses penyaringan perlu anda ketahui bahwa air baku dapat menahan lama. Hal ini tentunya dapat menyumbat pada bagian permukaan filter. Sehingga untuk pencegahan tersebut sebaiknya air yang di masukan jangan terlalu keruh atau kotor. j. Saringan penjernih air: cadasSaringan ini hampir sama seperti saringan keramik. Bedanya, air yang disaring menggunakan pori-pori cadas. Umumnya, saringan bentuk ini banyak digunakan oleh masyarakat yang dekat dengan saluran irigasi, sawah, dan sumur gali. 2.4. Pemilihan Metode FiltrasiBanyak upaya dilakukan oleh masyarakat, Pemerintah dalam bentuk bantuan dan lembaga-lembaga yang bergerak di bidang lindung lingkungan dan kesejahteraan masyarakat untuk membangun sarana air bersih yang layak dipakai dan ternyata mayoritas sistem penjernihan yang dipakai berupa filtrasi demikian juga penulis mengarahkan ke sisi ini dengan tujuan lebih praktis, mudah dibuat, murah harganya dan tidak sulit untuk mendapatkan material yang digunakan. Adapun keunggulan - keunggulan yang didapat dari sistem ini adalah sebagai berikut :Keunggulan Sistem Filtrasi :1. Pembuatannya sangat mudah dan tidak diperlukan teknologi tinggi dan dapat memanfaatkan peralatan yang ada.2. Peralatan dan bahan yang diperlukan mudah didapat di pasar bahkan dapat menggunakan barang barang yang berada disekitar kita dengan hanya sedikit melakukan modifikasi.3. Tidak memerlukan lahan yang cukup luas dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan.4. Teknologi sederhana yang telah lama digunakan oleh sebagian besar masyarakat pedesaan.5. Ramah lingkungan dalam arti bahan - bahan dan peralatan yang digunakan tidak mengandung racun atau berdampak berbahaya bagi lingkungan sekitarnya bahkan dapat memberi manfaat seperti pembuangan kapas dapat digunakan untuk menyuburkan tanaman karena di dalam kapas bekas saringan tumbuh mikroba yang akan membusuk saat diletakkan di udara luar. 6. Hampir seluruh proses penjernihan selalu melibatkan sistem filtrasi dalam penyempurnaan prosesnya yang berfungsi sebagai seleksi atau penyaring partikel terlarut.7. Pengamatan dapat dilakukan secara visual untuk kebutuhan pengawasannya, pengendalian dan modifikasi sistem.8. Tidak menggunakan fasilitas listrik

PERBANDINGANFILTRASIOSMOSISULTRAVIOLETKIMIABIOLOGI

Reduksi jumlah bakteriReduksi MaksimalReduksi maksimal dapat terjadi penghancuran membranReduksi sedang bakteri dapat bersembunyi di sedimen Reduksi maksimalReduksi SedangKemungkinan tidak terjadi penguraian

Kemungkinan kontaminasi ulangTidakYa pada air sekitar tangkiYa terutama air disekitar lampuYa

DemineralisasiTidakYaTidakYaYa

Kebutuhan pompaTidakYaTidakTidakYa

Kebutuhan listrikTidakYaYaTidakYa

Perawatan mahalTidakYaYaYa untuk lahan biaya zatYa

Tabel 1. Perbandingan Sistem Penyaringan Air

2.5. SMA Islam Al Azhar 2SMA Islam Al Azhar 2 atau lebih dikenal dengan sebutan ALPEN, akronim dari kata Al Azhar Pejaten, adalah salah satu sekolah yang secara langsung di bawah naungan YPI Al Azhar setelah kampus utamanya di Jalan Sisingamangaraja Kebayoran Baru. SMA Islam Al Azhar 2 terletak di jalan Pasar Minggu, bersebelahan dengan kelurahan dan dekat rumah sakit siaga. Disamping kelurahan Pejaten Barat dan tempat pembuangan sampah yang biasanya mengganggu kegiatan belajar mengajar. 5