RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT DESTILATOR AIR...
Transcript of RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT DESTILATOR AIR...
RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT DESTILATOR AIR
LAUT MENGGUNAKAN ENERGI LISTRIK
JURNAL
Diajukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh:
ANDI GORA PRASETYA
105060407111007
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PERGURUAN TINGGI
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN
MALANG
2016
RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT DESTILATOR AIR LAUT
MENGGUNAKAN ENERGI LISTRIK
Andi Gora Prasetya1, Riyanto Haribowo2, Emma yuliani2 1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya
2Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Destilasi merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mengolah air laut menjadi air
tawar. Pada alat destilasi terdapat proses pemanasan, penguapan dan kondesasi. Salah satu
metode yang digunakan dalam proses kondensasi adalah dengan memakai Water Heater
Element untuk menciptakan energi panas guna proses pemanasan air laut. Tujuan penelitian ini
adalah merancang dan membuat alat destilator air laut yang dapat digunakan untuk penjernihan
atau pemurnian air dengan memanfaatkan energi listrik dan melakukan uji kinerja alat yang
dirancang, serta untuk mengetahui pengaruh variasi jumlah Water Heater Element dan
ketinggian air pada unit evaporator terhadap perolehan volume air penyulingan dan kualitas air
yang dihasilkan.
Perancangan alat terdiri dari tiga bagian yaitu unit penampung, pengatur ketinggian dan
evaporator. Proses destilasi dilakukan pada ketinggian air pada unit evaporator sebesar 8 cm dan
4 cm dengan jumlah Water Heater Element yang divariasikan yaitu, 1 sampai 6 buah dengan 8
variasi elemen yang menyala. Air laut yang digunakan pada penelitian ini diambil dari Pantai
Balekambang, Kabupaten Malang dengan kadar salinitas 28,50-29,80 ppt. Hasil penelitian
destilasi dengan variasi ketinggian air pada unit evaporator dan jumlah Water Heater Element
menunjukkan semakin rendah ketinggian air pada unit evaporator, maka akan berakibat semakin
besar jumlah produksi air penyulingan. Debit produksi air penyulingan yang paling besar
diperoleh pada percobaan ke II dengan ketinggian air pada unit evaporator sebesar 4 cm dengan
variasi Water Heater Element sejumlah 6 buah yaitu 3,94 liter dan berhasil menurunkan kadar
garam pada semua percobaan menjadi 0 ppt.
Kata kunci : Air Laut, Destilator, Ketinggian Air, Heater Element, Salinitas.
ABSTRACT
Distillation is one way that is used to cultivate of sea water to freshwater. On a distillation
there are the process heating, evaporation and condensation. One of method that is used in the
condensation process by using Water Heater Element in order to produce heat energy which is
needed to the sea water heating process. The purpose of this research is to design and make the
sea water destilator that can be used for rarefaction or water purification by using electrical
energy and do a performance test instrument designed and used to know the influence of
variations of water heater element’s quantity and the water level of the evaporator unit against
the water volume distillation and a quality of water that produced.
The design instrument consists of three parts, namely the container unit, the height and
the evaporator Design instrument consists of three parts those are container unit, the height and
the evaporator. This research uses a sea water destilator by using electrical energy. The
distillation process is performed on the water level in the evaporator unit by 8 cm and 4 cm with
a number of varied water heater element is 1 to 6 pieces with 8 variations of elements that are
on. The sea water that is used in this research is taken from the Balekambang Beach which is
located in Malang Regency with salinity levels 28,50 - 29,80 ppt. Results of research distillation
with water level variations in evaporator unit and the amount of water heater element indicates
the lower of the water level in the evaporator unit, then would be greater production quantities
of purified water. The greatest discharge of purified water production at the second experiment
with the water level in the evaporator unit by 4 cm with 6 pieces water heater element variations
obtained 3.94 liters and succeeded in reducing the levels of salt in all experiments be 0 ppt.
Keywords : Sea Water, Destilator, Water Level, Heater Element, Salinity.
PENDAHULUAN
Air merupakan sumber daya alam
yang sangat penting bagi kehidupan di
bumi. Sumber air tersebut ada yang
diperoleh dari air tanah, mata air, air
sungai, danau dan air laut. Sumber air di
bumi tersebut berasal dari suatu siklus air
atau siklus hidrologi, dimana air laut
menguap karena adanya radiasi matahari,
dan awan yang terjadi oleh uap air,
bergerak di atas daratan berhubung
didesak oleh angin. Presipitasi karena
adanya tabrakan antara butir-butir uap air
akibat desakan angin, dapat berbentuk
hujan atau salju yang jatuh ke tanah yang
membentuk limpasan (runoff) yang
mengalir kembali ke laut. Beberapa
diantaranya masuk ke dalam tanah
(infiltrasi) dan bergerak terus kebawah
(perkolasi) ke dalam daerah jenuh
(saturated zone) yang terdapat di bawah
permukaan air tanah. Air dalam daerah ini
bergerak perlahan-lahan melewati akuifer
masuk ke sungai atau langsung ke laut
(CD Soemarto, 1987).
Manusia dalam kehidupan sehari-hari
selalu membutuhkan air namun
ketersediaan air yang memenuhi syarat
bagi keperluan manusia relatif sedikit
karena dibatasi oleh berbagai faktor.
Hampir 97% air di muka bumi ini
merupakan air laut dan tidak dapat
digunakan oleh manusia secara langsung.
Dari 3% yang tersisa, 2% diantaranya
tersimpan sebagai gunung es (gletser) di
kutub yang juga tidak dapat dimanfaatkan
secara langsung. Hanya 1% air yang
terdapat di danau, sungai dan air tanah
yang benar-benar tersedia bagi keperluan
manusia. Jika ditinjau dari segi kualitas
air yang memadai bagi konsumsi manusia
hanya sekitar 0,03% (Effendy, 2003).
Sulitnya masyarakat di beberapa
daerah di Indonesia, khususnya di daerah
pesisir pantai, pulau kecil seperti
kepulauan seribu dan pulau-pulau kecil
lainnya. Sering terdengar ketika musim
kemarau datang, masyarakat yang tinggal
di daerah pantai atau pulau-pulau kecil
mulai kekurangan air. Air hujan yang
merupakan sumber air yang telah
disiapkan di bak penampung air hujan
sering tidak dapat mencukupi kebutuhan
pada musim kemarau.
Untuk pemenuhan keperluan air
tawar/air minum pada daerah sulit air, saat
ini telah banyak ditawarkan produk air
minum dalam kemasan berupa air mineral
atau air murni. Juga telah hadir teknologi
reverse osmose yang mampu
memproduksi air minum dari air kotor
atau dari air laut. Namun demikian, masih
dirasa terlalu mahal bagi sebagian orang
untuk dapat memiliki ataupun
memanfaatkannya. Oleh karena itu perlu
dicari sebuah teknologi yang murah dan
sederhana.
Teknologi penyulingan air atau
destilasi untuk mendapatkan air tawar dari
air laut telah lama dikenal. Konsepnya
sederhana dan serupa dengan siklus
hidrologi, yaitu dengan menguapkan air
laut dengan cara dipanaskan, yang
kemudian uap air tersebut diembunkan
dan dikumpulkan ke dalam suatu wadah
penampung sehingga didapatkan air
tawar. Sumber panas yang dipergunakan
berasal dari energi yang beragam: minyak,
gas, listrik, tenaga matahari dan lainnya.
Pada umumnya, beberapa penelitian
di Indonesia mengenai teknologi
penyulingan air laut menggunakan energi
sinar matahari. Namun terkadang hal
tersebut menyebabkan jumlah air tawar
yang dihasilkan menjadi tidak menentu,
tergantung dari keadaan iklim dan cuaca
pada saat pengoperasian alat. Maka dari
itu, muncullah ketertarikan peneliti untuk
menggunkan tenaga panas buatan yang
dihasilkan dari energi listrik dengan
melakukan penyesuaian atau modifikasi
pada model destilator. Dimana
diharapkan dengan digunakan tenaga
panas buatan yang dihasilkan oleh energi
listrik bisa meningkatkan produktivitas
destilator dalam memproduksi air laut.
METODOLOGI PERENCANAAN
Alat
Peralatan utama yang diperlukan
untuk penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Unit penampung air laut berbahan
kaca dengan ketebalan 0,5 cm dengan
dimensi 50 cm x 30 cm x 50 cm.
2. Unit pengontrol muka air berbahan
kaca dengan ketebalan 0,5 cm dengan
dimensi 50 cm x 30 cm x 50 cm.
3. Unit evaporator, yang terdiri dari
wadah air berbahan stainless Steel
dengan ketebalan 0,1 cm dan penutup
berbahan kaca dengan ketebalan 0,5
cm dengan dimensi 110 cm x 70 cm x
0,73 cm.
Peralatan pelengkap adalah aksesori
yang diperlukan dalam unit destilator.
Peralatan pelengkap yang diperlukan
dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
Gambar 1. Unit Destilator Air Laut
Sumber: Dokumentasi Penelitian
1. Termometer untuk mengukur suhu air
laut.
2. Gelas ukur untuk mengukur volume
air hasil penyulingan.
3. Selang untuk menghubungkan tiap-
tiap unit dan sebagai saluran output.
4. Botol plastik jenis PET untuk
menampung air sampel yang akan
dianalisis.
5. Kran manual untuk mengatur buka
tutup inlet dan outlet.
6. Kran pelampung otomatis untuk
menjaga ketinggian air pada unit
pengontrol muka air.
7. Elemen pemanas listrik untuk
membuat energi panas.
8. Terminal listrik sebagai penghubung
dan pemutus aliran listrik..
Bahan
Bahan yang perlu dipersiapkan untuk
unit filter dan analisis laboratorium adalah
sampel air laut berasal dari Pantai
Balekambang, Kabupaten Malang
sebanyak 200 liter.
Tahapan Penelitian
Tahap-tahap pelaksanaan dalam
penelitian ini akan dijabarkan sebagai
berikut:
1. Tahap persiapan
a. Pelatihan tenaga pembantu
pelaksana / teknisi.
b. Penyiapan tempat, peralatan dan
bahan penelitian.
2. Tahap pembuatan unit destilator
a. Pengerjaan alat, disusun ke dalam
beberapa tahap yang mencakup
perencanaan dan pola pelaksanaan
kerja meliputi persiapan,
perumusan masalah, perancangan
model, pembuatan perangkat,
penyatuan perangkat, dan
pengujian model.
Gambar 2. Rencana Destilator Air Laut
Sumber: Dokumentasi Penelitian
b. Perancangan model, meliputi
pembuatan desain dan pemilihan
bahan yang akan digunakan.
Pemilihan bahan yang tepat sangat
mempengaruhi kinerja dan daya
tahan alat. Yang perlu diperhatikan
dalam pemilihan bahan untuk
pembuatan destilator adalah sifat
korosifnya. Untuk itu gunakanlah
bahan – bahan yang tidak korosif.
c. Pembuatan perangkat mencakup
pembuatan unit penampung air
laut, unit pengontrol muka air,
pembuatan ruang evaporasi, serta
Kaca, 5 mm
Kran Saluran Outlet
Stainless Steel
Besi Krom
pembuatan saluran input dan
output.
d. Penyatuan perangkat, yaitu dengan
mengintegrasikan bagian – bagian
perangkat yang telah dibuat
menjadi alat destilator.
e. Uji coba operasional model
dengan cara: siapakan model
sesuai dengan yang direncanakan
dan pastikan semua kran berjalan
dengan baik; isi destilator dengan
air untuk mengetahui
kemungkinan terjadinya
kebocoran dan pastikan tidak
terjadi kebocoran yang terjadi;
aturlah ketinggian ruang evaporasi
agar muka air pada ruang
evaporasi sejajar dengan bak
pengontrol muka air.
3. Tahap pelaksanaan penelitian
a. Pengambilan air sampel dari laut
Pantai Balekambang, Kabupaten
Malang menggunakan jerigen
plastik volume 25 liter sebanyak 8
buah.
b. Pengujian kualitas air
menggunakan Horiba – Water
Quality Monitor.
c. Pengukuran suhu air laut
menggunakan termometer raksa
dengan skala 100 derajat Celcius
d. Mempersiapkan model untuk siap
dioperasikan; saring sampel air
laut sebelum dimasukkan ke dalam
bak penampung air laut; saat air
memasuki ruang evaporasi, tunggu
sampai ketinggian air sesuai
dengan yang direncanakan
kemudian nyalakan alat pemanas;
menyiapkan wadah penampung air
dari destilator; mengukur
kuantitas dan kualitas air
penyulingan yang tertampung;
mencatat perubahan suhu yang
terjadi selama penelitian.
4. Analisis hasil
Sampel air diuji sebelum dan sesudah
mengalami proses penyulingan.
Pengujian sampel air dilakukan setiap
hari selama 16 hari. Jumlah data
kualitas sampel air yang didapat
adalah 2 data kualitas air sebelum
pengolahan dan 16 data kualitas air
setelah pengolahan.
a. Mencatat volume air bersih yang
dapat dihasilkan serta
membandingkan data kualitas air
sebelum dan sesudah pengolahan
pada pengujian ke-1 selama 6 jam
dengan kondisi ketinggian air pada
ruang evaporasi sebesar 8 cm.
b. Lakukan langkah yang sama untuk
data hasil pengujian ke-2 sampai
ke-8.
c. Tampilkan data persentase
efektivitas destilator pada
pengujian ke-1 sampai ke-6 dalam
bentuk grafik.
d. Langkah (a) sampai (c) dilakukan
pada tiap – tiap variasi temperatur
sehingga didapatkan 8 grafik
efektivitas destilator.
e. Lakukan langkah (a) sampai (d)
pada kondisi ketinggian air pada
ruang evaporasi sebesar 4 cm.
f. Catat waktu yang dibutuhkan tiap-
tiap variasi dalam menghasilkan
air bersih dengan interval waktu
setiap 30 menit. Dari grafik –
grafik tersebut dapat diketahui
variasi temperatur destilator yang
efektif dalam memproduksi air
tawar.
g. Pengujian parameter suhu,
kekeruhan, kadar garam, pH,
konduktivitas / Daya Hantar
Listrik, dan TDS (Total Dissolved
Solids) menggunakan Horiba –
Water Quality Monitor.
h. Data hasil penelitian diolah dan
disajikan dalam bentuk tabel.
5. Kesimpulan dan Saran
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian Destilator Air tawar yang dihasilkan disini
merupakan uap dari air laut yang ditahan
oleh kaca untuk kemudian dialirkan
melalui talang kaca menuju bak
penampung air tawar.
Pada percobaan I dengan ketinggian
air pada unit evaporator sebesar 8 cm,
jumlah produksi air tawar hasil
destilasinya yang terendah terdapat pada
percobaan pertama yaitu sebesar 410 ml.
Hal ini dikarenakan pada percobaan
tersebut heater element yang digunakan
hanya 1 buah saja sehingga penguapan
yang terjadi tidak optimal. Jumlah
produksi air tawar maksimal terdapat pada
percobaan kedelapan yaitu sebesar 3.440
ml. Pada percobaan tersebut heater
element yang digunakan sebanyak 6 buah
sehingga kenaikkan suhu pada ruang
evaporator menjadi lebih maksimal.
Gambar 3. Hasil Pencatatan Volume Pada
Percobaan I
Sumber: Penelitian
Pada percobaan II dengan ketinggian
air pada unit evaporator sebesar 4 cm
secara keseluruhan menunjukkan bahwa
jumlah produksi air tawar menjadi
meningkat dengan hasil terendah yaitu
sebesar 470 ml dan yang tertinggi sebesar
3.940 ml. Hal ini membuktikan bahwa
semakin rendah ketinggian air pada unit
evaporator menyebabkan peningkatan
volume hasil air tawar.
Gambar 4. Hasil Pencatatan Volume Pada
Percobaan II
Sumber: Penelitian
Hasil Pengujian Laboratorium
Gambar 5. Pengujian Parameter
Kekeruhan
Sumber: Penelitian
Gambar 6. Pengujian Parameter pH
Sumber: Penelitian
Gambar 7. Pengujian Parameter DHL
Sumber: Penelitian
Gambar 8. Pengujian Parameter TDS
Sumber: Penelitian
h = 8 cm h = 4 cm
I NTU 0,0 0,0
II NTU 0,0 0,0
III NTU 0,0 0,0
IV NTU 0,0 0,0
V NTU 0,0 0,0
VI NTU 0,0 0,0
VII NTU 0,0 0,0
VIII NTU 0,0 0,0
5,0
Kadar Maksimum
yang
diperbolehkan
Pengujian
Ke-Satuan
Percobaan
h = 8 cm h = 4 cm
I 6,44 6,51 6,5 - 8,5
II 6,61 6,54
III 6,53 6,57
IV 6,79 6,75
V 6,96 6,86
VI 6,90 6,80
VII 6,98 6,98
VIII 7,14 7,02
Kadar Maksimum
yang
diperbolehkan
Pengujian
Ke-Satuan
Percobaan
h = 8 cm h = 4 cm
I mS/cm 0,0131 0,0121
II mS/cm 0,0180 0,0160
III mS/cm 0,0620 0,0750
IV mS/cm 0,0160 0,0150
V mS/cm 0,0170 0,0158
VI mS/cm 0,0410 0,0470
VII mS/cm 0,0230 0,0210
VIII mS/cm 0,0120 0,0110
250
Kadar Maksimum
yang
diperbolehkan
Pengujian
ke-Satuan
Percobaan
h = 8 cm h = 4 cm
I mg/L 45 47
II mg/L 24 20
III mg/L 40 33
IV mg/L 10 12
V mg/L 11 13
VI mg/L 28 30
VII mg/L 19 15
VIII mg/L 10 10
500
Kadar
Maksimum yang
diperbolehkan
Pengujian
Ke-Satuan
Percobaan
0
1000
2000
3000
4000
I II III IV V VI VII VIII
Vo
lum
e (m
l)
Pengujian Ke-
0
1000
2000
3000
4000
I II III IV V VI VII VIII
Vo
lum
e (m
l)
Pengujian Ke-
Gambar 9. Pengujian Parameter Kadar
Garam
Sumber: Penelitian
Analisa dan Pembahasan
1. Volume Hasil
Volume Hasil Penyulingan yang
dihasilkan oleh unit Destilator
dipengaruhi oleh jumlah heater element
yang digunakan dan ketinggian air pada
unit evaporator.
Gambar 10. Volume Hasil Penyulingan
Sumber: Penelitian
Pada pengujian I, jumlah volume air
yang mampu dihasilkan adalah 410 ml dan
merupakan volume hasil terendah dari
delapan pengujian. Hal tersebut terjadi
karena laju pemanasan air terjadi dengan
sangat lambat, disebabkan pada pengujian
I hanya menggunakan 1 buah elemen
pemanas.
Pada pengujian II hingga pengujian
IV, jumlah volume air yang dihasilkan
meningkat yaitu: untuk pengujian II
sebesar 860 ml, pengujian III sebesar 880
ml, dan pengujian IV sebesar 800 ml. Hal
tersebut disebabkan oleh jumlah elemen
pemanas yang digunakan sebanyak 2
buah, sehingga laju pemanasan air lebih
cepat daripada pengujian I. Akan tetapi,
walaupun pada pengujian II hingga
pengujian IV sama-sama menggunakan 2
buah elemen pemanas, namun hasilnya
memiliki perbedaan jumlah volume yang
dihasilkan. Hal tersebut disebabkan oleh
letak posisi elemen pemanas yang sedang
beroperasi, dimana pada pengujian II
hingga pengujian IV, jumlah volume air
tertinggi dihasilkan pada pengujian III.
Hal ini dikarenakan letak posisi elemen
pemanas berada ditengah-tengah unit
evaporator, sehingga mempengaruhi
proses pemanasan disisi lainnya. Untuk
pengujian II dan IV yang mana hasilnya
lebih sedikit dari pengujian III,
dikarenakan posisi letak elemen pemanas
berada di sisi pinggir unit evaporator.
Posisi letak elemen pemanas pada
pengujian II lebih diuntungkan daripada
posisi letak elemen pemanas pada
pengujian IV, yang mana pada pengujian
II jarak muka air ke atap kaca lebih pendek
dibandingkan dengan jarak muka air ke
atap kaca pada pengujian IV yang jauh
lebih tinggi.
Pada pengujian V hingga pengujian
VII, jumlah volume air yang dihasilkan
kembali meningkat dari pengujian
sebelumnya yaitu: untuk pengujian V
sebesar 2.240 ml, pengujian VI sebesar
2.280 ml, dan pengujian VII sebesar 2.300
ml. Hal ini disebabkan oleh jumlah elemen
pemanas yang digunakan sebanyak 4
buah, sehingga laju pemanasan air lebih
cepat lebih cepat lagi daripada pengujian
sebelumnya. Hal serupa juga terjadi, yaitu
walaupun pada pengujian V hingga
pengujian VII sama-sama menggunakan 4
buah elemen pemanas, namun volume air
yang dihasilkan tetap memiliki sedikit
perbedaan. Hal tersebut juga disebabkan
oleh letak posisi elemen pemanas yang
sedang beroperasi, dimana pada pengujian
V hingga pengujian VII, jumlah volume
air tertinggi dihasilkan pada pengujian VI.
Hal ini dikarenakan letak posisi elemen
pemanas berada terpusat disisi pinggir unit
evaporator dengan jarak muka air ke atap
merupakan yang terendah dibandingkan
dengan pengujian VII. Untuk pengujian V,
dimana hasilnya lebih sedikit dari
pengujian VI dan pengujian VII,
h = 8 cm h = 4 cm
I ppt 0,0 0,0
II ppt 0,0 0,0
III ppt 0,0 0,0
IV ppt 0,0 0,0
V ppt 0,0 0,0
VI ppt 0,0 0,0
VII ppt 0,0 0,0
VIII ppt 0,0 0,0
0,5
Kadar
Maksimum yang
diperbolehkan
Pengujian
Ke-Satuan
Percobaan
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
I II III IV V VI VII VIII
Vo
lum
e (m
l)
Pengujian Ke-
h = 8 cm
h = 4 cm
dikarenakan posisi letak elemen pemanas
berada di kedua sisi pinggir unit
evaporator. Hal tersebut menyebabkan
panas menjadi menyebar dan tidak
terpusat pada satu sisi.
Pada pengujian terakhir yaitu
pengujian VIII, volume air yang
dihasilkan kembali meningkat dari
pengujian sebelumnya yaitu sebesar 3.440
ml. Hal ini disebabkan oleh jumlah
elemen pemanas yang digunakan adalah
seluruhnya yaitu sebanyak 6 buah,
sehingga laju pemanasan air menjadi
maksimum. Hal tersebut menyebabkan
panas terjadi hampir diseluruh permukaan
air dan tidak ada sisi yang tidak
dipengaruhi oleh elemen pemanas.
Namun, hasil yang berbeda terjadi
pada saat ketinggian air laut pada ruang
evaporasi dikurangi menjadi 4 cm,
walaupun posisi letak elemen pemanas
tetap sama pada masing-masing
pengujian. Volume air tawar yang mampu
dihasilkan destilator pada pengujian I
meningkat menjadi 470 ml, pengujian II
mencapai 980 ml, pengujian III mencapai
1.010 ml, pengujian IV mencapai 950 ml,
pengujian V mencapai 2.570 ml,
pengujian VI mencapai 2.620 ml,
pengujian VII mencapai 2.645, dan
pengujian VIII mencapai hingga 3.940 ml.
Hal ini membuktikan bahwa semakin
sedikit volume air tawar pada ruang
evaporator dalam suatu waktu dan luasan
yang sama, maka semakin meningkat pula
kuantitas volume air tawar yang mampu
dihasilkan oleh destilator.
2. Kekeruhan
Kekeruhan dalam air berhubungan
erat dengan warna, karena warna dan
kekeruhan dalam air sama-sama dapat
diakibatkan oleh bahan-bahan yang
tersuspensi, bahan buangan industri,
senyawa-senyawa organik serta tumbuh-
tumbuhan. Sementara kaitan antara
kekeruhan dengan bau serta rasa dalam air
sama-sama dapat disebabkan karena
adanya kandungan senyawa-senyawa
organik tertentu dalam air yang dapat
menyebabkan tingginya nilai kekeruhan
serta air tersebut berbau dan berasa.
Namun dalam kaitannya dengan sampel
air dari hasil pengolahan unit destilator
tidak menunjukkan adanya kaitan antara
parameter fisik kekeruhan dengan bau,
warna serta rasa dalam sampel air. Karena
berdasarkan pemeriksaan dengan
menggunakan alat Horiba (Water Quality
Monitor), hasil pemeriksaan kekeruhan
sampel aair sesuai dengan kadar
maksimum yang diperbolehkan yaitu < 5
NTU, sementara berdasarkan parameter
fisik bau, warna dan rasa dalam sampel air
diakibatkan karena adanya kandungan
senyawa-senyawa organik, tumbuh-
tumbuhan dalam air tersebut.
3. pH (Potential of Hydrogen)
Gambar 11. Efektivitas pH
Sumber: Penelitian
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
rata-rata pH pada masing-masing sampel
air antara 6,44 sampai 7,14. Nilai pH
terjauh dari pH netral untuk sampel air
penyulingan didapatkan pada pengujian I
dalam kondisi ketinggian air 8 cm dengan
nilai pH sebesar 6,44. Selain dari
pengujian I, nilai pH output masing-
masing unit destilator berada pada kisaran
nilai 6,51 – 7,14, yang mana masih
memenuhi syarat kualitas air minum
berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan
Republik Indonesia No. 492 Tahun 2010.
Dengan nilai pH tersebut, air penyulingan
hasil pengolahan unit destilator masih
memberikan kondisi yang layak untuk
dikonsumsi.
Efektivitas tertinggi rata-rata dicapai
pada percobaan dengan ketinggian air
adalah 8 cm, yaitu antara 13,35 – 21,84%.
Hal ini dikarenakan sampel air laut yang
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
I II III IV V VI VII VIII
Efek
tivi
tas
(%)
Pengujian Ke-
h = 8 cm h = 4 cm
masuk pada percobaan dengan ketinggian
air 8 cm lebih tinggi dibandingkan dengan
sampel air laut yang masuk pada
percobaan dengan ketinggian air sebesar 4
cm.
4. DHL
Konduktivitas/Daya Hantar Listrik
merupakan parameter yang dipengaruhi
oleh nilai salinitas, karena DHL akan
menunjukkan kemampuan suatu larutan
untuk menghantarkan arus listrik
sehingga, semakin banyak garam-garam
mineral terlarut yang dapat terionisasi,
maka semakin tinggi pula nilai
konduktivitasnya.
Gambar 12. Efektivitas DHL
Sumber: Penelitian
Dari seluruh pengujian dan kedua
kondisi ketinggian air pada unit
evaporator, dapat diketahui bahwa alat
destilator air laut ini sangat efektif dalam
menurunkan kadar kandungan DHL yang
rata-rata mencapai nilai 99,94% tanpa
dipengaruhi oleh treatment jumlah
penggunaan heater element.
5. TDS
Dari seluruh pengujian dan kedua
kondisi ketinggian air pada unit
evaporator, dapat diketahui bahwa alat
destilator air laut ini sangat efektif dalam
menurunkan nilai total dissolved solids
(TDS) yang rata-rata mencapai nilai
99,91% tanpa dipengaruhi oleh treatment
jumlah penggunaan heater element.
Gambar 13. Efektivitas TDS
Sumber: Penelitian
6. Kadar Garam
Proses penguapan air akan terjadi
perubahan bentuk air dari bentuk cair
menjadi bentuk gas, secara otomatis akan
terjadi perubahan berat jenis dari air
tersebut. Ketika terjadi penguapan air
maka unsur-unsur penyusun air alam dan
berbagai impurities (berupa unsur logam,
garam, bahan padat, dan lain-lain) yang
memiliki berat jenis lebih besar dari berat
jenis uap akan tertinggal sebagai residu,
dan uap yang lebih ringan akan naik dan
mengembun menjadi air yang bersih
setara aquades dengan kadar garam 0% (0
ppt).
Gambar 14. Efektivitas Kadar Garam
Sumber: Penelitian
Efektivitas destilator ditinjau dari
parameter kadar garam pada semua
kondisi ketinggian air nilai efektivitasnya
adalah 100% seluruh pengujian dan kedua
kondisi ketinggian air pada unit
evaporator, sehingga dapat diketahui
bahwa alat destilator air laut ini sangat
efektif dalam menurunkan nilai kadar
garam.
99,00
99,20
99,40
99,60
99,80
100,00
I II III IV V VI VII VIII
Efek
tivi
tas
(%)
Pengujian Ke-
h = 8 cm h = 4 cm
99,00
99,20
99,40
99,60
99,80
100,00
I II III IV V VI VII VIII
Efek
tivi
tas
(%)
Pengujian Ke-h = 8 cm h = 4 cm
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
I II III IV V VI VII VIII
Efek
tivi
tas
Pengujian Ke-h = 8 cm h = 4 cm
Analisa Biaya Listrik
Salah satu faktor yang sangat
menentukan dalam membuat rencana
operasi sistem tenaga listrik adalah
peramalan atau prakiraan beban yang akan
dialami oleh sistem tenaga listrik
bersangkutan. Beban yang diperhitungkan
dalam penentuan biaya listrik disesuaikan
dengan pemakaian heater element dan
lama penggunaan alat. Biaya listrik
dihitung dengan terlebih dahulu
mengetahui daya listrik yang dikeluarkan
untuk mengoperasikan satu unit heater
element, dimana besar dayanya yaitu
sebesar 190 watt dan beroperasi selama 6
jam.
Gambar 15. Perhitungan Biaya Listrik
Tiap Pengujian
Sumber: Perhitungan
Gambar 16. Harga Air Hasil Unit
Destilator (h = 8 cm)
Sumber: Perhitungan
Gambar 17. Harga Air Hasil Unit
Destilator (h = 4 cm)
Sumber: Perhitungan
Gambar 17. Harga Air Hasil Unit
Destilator (h = 4 cm)
Sumber: Perhitungan
Penentuan Efektivitas Unit
Berdasarkan hasil pengujian kualitas
air yang dilakukan di Laboratorium Tanah
dan Air Tanah, Jurusan Teknik Pengairan
Universitas Brawijaya dapat diketahui
bahwa seluruh sampel air hasil percobaan
menggunakan destilator air laut sudah di
bawah jumlah maksimum yang
diperbolehkan sesuai dengan Peraturan
Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang
persyaratan kualitas air minum, sehingga
penentuan efektivitas hanya perlu ditinjau
dari volume air minum yang dihasilkan
dan seberapa besar biaya yang perlu
dikeluarkan per liternya. Sehingga, jika
ditinjau dari jumlah produksinya dan
selisih harga yang sangat minim, maka
pengujian yang paling optimal yaitu
pengujian VIII dengan volume air minum
yang dihasilkan sebesar 3.940 ml dengan
harga air per liternya sebesar Rp.790.
KESIMPULAN
Dari hasil-hasil analisa di atas, dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.
1. Desain yang paling optimal dalam
memproduksi air minum adalah
desain pada pengujian VIII dengan
variasi heater element sebanyak 6
buah.
2. Kuantitas volume air tawar yang
mampu dihasilkan destilator air laut
selama 6 jam beroperasi yang
terendah sebesar 410 ml dan yang
terbanyak sebesar 3.940 ml.
Daya Waktu Beban
Listrik(watt) (jam) (kWh)
I 1 190 6 455Rp 1,14 519Rp
II 2 380 6 455Rp 2,28 1.037Rp
III 2 380 6 455Rp 2,28 1.037Rp
IV 2 380 6 455Rp 2,28 1.037Rp
V 4 760 6 455Rp 4,56 2.075Rp
VI 4 760 6 455Rp 4,56 2.075Rp
VII 4 760 6 455Rp 4,56 2.075Rp
VIII 6 1140 6 455Rp 6,84 3.112Rp
Pengujian
Ke-
Heater
Element
Biaya
listrik
per
Biaya
listrik
I 519Rp 410,0 1.265Rp
II 1.037Rp 860,0 1.206Rp
III 1.037Rp 880,0 1.179Rp
IV 1.037Rp 800,0 1.297Rp
V 2.075Rp 2240,0 926Rp
VI 2.075Rp 2280,0 910Rp
VII 2.075Rp 2300,0 902Rp
VIII 3.112Rp 3440,0 905Rp
Pengujian
Ke-Biaya listrik
Volume Air
Hasil (ml)
Harga Air
per liter
I 519Rp 470,0 1.104Rp
II 1.037Rp 980,0 1.059Rp
III 1.037Rp 1010,0 1.027Rp
IV 1.037Rp 950,0 1.092Rp
V 2.075Rp 2570,0 807Rp
VI 2.075Rp 2620,0 792Rp
VII 2.075Rp 2645,0 784Rp
VIII 3.112Rp 3940,0 790Rp
Pengujian
Ke-Biaya listrik
Volume Air
Hasil (ml)
Harga Air
per liter
Rp-
Rp200
Rp400
Rp600
Rp800
Rp1.000
Rp1.200
Rp1.400
I II III IV V VI VII VIII
Har
ga A
ir p
er L
iter
Pengujian Ke-
h = 4 cm h = 8 cm
3. Kualitas air yang dihasilkan
destilator air laut ditinjau dari
parameter kekeruhan, pH, DHL,
TDS, dan Kadar Garam adalah
sebagai berikut:
a. Nilai kekeruhan sebesar 0 NTU.
b. Nilai Derajat Keasaman (pH)
berkisar antara 6,44 – 7,14.
c. Nilai DHL berkisar antara 0,0110
– 0,0750 mS/cm.
d. Nilai TDS air hasil berkisar
antara 10 – 47 mg/l.
e. Kadar Garam sebesar 0 ppt.
4. Persentase efektivitas alat destilator
air laut terhadap peningkatan kualitas
air laut ditinjau dari parameter
kekeruhan, pH, DHL, TDS, dan
Kadar Garam adalah sebagai berikut:
a. Efektivitas destilator terhadap
peningkatan kualitas kekeruhan
sebesar 0%.
b. Efektivitas destilator terhadap
peningkatan kualitas pH berkisar
antara 9,88 – 21,84%.
c. Efektivitas destilator terhadap
peningkatan kualitas DHL
berkisar antara 99,83 – 99,98%.
d. Efektivitas destilator terhadap
peningkatan kualitas TDS
berkisar antara 99,82 – 99,96%.
e. Efektivitas terhadap peningkatan
kualitas Kadar Garam sebesar
100%.
5. Harga air berdasarkan volume air
yang dihasilkan destilator air laut
yang tertinggi sebesar Rp. 1.265 per
liter dan yang terendah sebesar Rp.
784 per liter.
Berdasarkan penelitian yang telah
dilaksanakan ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan antara lain adalah:
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan
dengan mengaplikasikan model
Destilator di suatu daerah khususnya
pulau terpencil atau pesisi pantai
untuk mengetahui efektivitas riil dari
alat Destilator.
2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan
dengan kondisi ketinggian air pada
unit evaporator lebih rendah dari 4
cm.
3. Perlu dikembangkan penelitian
sejenis dengan menggunakan
Pembangkit Listrik Tenaga Surya
(PLTS) sehingga diperoleh informasi
mengenai hasil produksi saat
beroperasi lebih lama yaitu pada
siang dan malam hari.
DAFTAR PUSTAKA
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi
Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan, Cetakan
Kelima. Yogyakarta: Kanisius.
Hidayat, R. R. 2011. Rancang Bangun
Alat Pemisah Garam dan Air
Tawar dengan Menggunakan
Energi Matahari, Bogor: Institut
Pertanian Bogor.
Muannis. 2009. Pengujian Sistem
Destilasi Air Laut Tenaga Surya
Menggunakan Kolektor Plat Datar
Dengan Tipe Kaca Penutup
Miring, Medan: Universitas
Sumatera Utara.
Puslitbang Pemukiman. 2004. Tata Cara
Perencanaan Destilator Surya
Atap Kaca, Jakarta: Kementerian
Pekerjaan Umum RI.
Soemarto, CD. 1987. Hidrologi Teknik.
Surabaya: Usaha Nasional.