i

SKRIPSI

PENGARUH KETEBALAN MEDIA DAN WAKTU FILTRASI

TERHADAP PENGOLAHAN LIMBAH RUMAH TANGGA

OLEH :

MUHAJAR ZULKIFLI TOGOMI 105 81 2463 15 105 81 2354 15

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Rabbil Alamin, segala puji bagi ALLAH SWT karena

berkat limpahan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Ketebalan Media Dan

Waktu Filtrasi Terhadap Pengolahan Limbah Rumah Tangga” sebagai

salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Salam dan

shalawat senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad

SAW sebagai suri tauladan untuk seluruh umat manusia.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya skripsi ini adalah

berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini,

penulis menyampaikan terima kasih serta penghargaan yang setinggi -

tingginya kepada :

1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST., MT.,IPM selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., IPM selaku Ketua Prodi

Teknik Pengairan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST ., MT., IPM selaku Sekretaris Prodi

Teknik Pengairan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Makassar.

v

4. Bapak Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar, MT selaku Dosen Pembimbing

Satu (I).

5. Ibu Dr. Hj. Arsyni Ali Mustari,ST., MT., IPM selaku Dosen

Pembimbing Dua (II).

6. Bapak dan Ibu Dosen serta para staf administrasi pada Jurusan Teknik

Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

7. Kedua Orang Tua kami yang selalu memberi dukungan secara moral

maupun material dan doa kepada kami.

8. Saudara/saudari kami di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

Pengairan.

Serta semua pihak yang telah membantu kami. Selaku manusia biasa

tentunya kami tak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, saran dan kritik

yang kontruktif sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini.

“Billahi Fii Sabilil Haq Fastabiqul Khaerat”

Makassar, Februari 2020

Tim Penulis

vi

PENGARUH KETEBALAN MEDIA DAN WAKTU FILTRASI TERHADAP PENGOLAHAN LIMBAH RUMAH TANGGA

Muhajar1), Zulkifli Togomi1), Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar, MT2), Dr. Hj. Arsyni Ali

Mustari,ST., MT., IPM3). 1)Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

2)Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. 3)Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

3Teknik Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar. Jl. Sultan Alaudin No. 259, Makassar 90221, Indonesia.

e-mail: muhajarcivil15@gmail.com, zulkifli.togomi@gmail.com.

ABSTRAK

Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan adalah limbah cair yang berasal dari

hasil kegiatan rumah tangga dan industry, salah satunya adalah grey water. Limbah grey water

berasal dari kegiatan masak di dapur, cuci pakaian, mandi, cuci peralatan makan, cuci peralatan

masak, cuci bahan makanan. Perlu adanya teknologi untuk mengolah air tersebut sebelum dibuang

kesaluran drainase sehingga dapat memenuhi standar baku mutu air limbah. Salah satu

teknologinya yaitu saringan pasir sand fiter. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh

ketebalan media, waktu filtrasi serta perbandingan efisiensi masing-masing ketebalan terhadap

pengolahan limbah rumah tangga (grey water). Parameter yang diuji adalah TSS, Kekeruhan dan

Suhu. Penelitian ini menggunakan tipe filtrasi rapid sand filter dengan 3 variasi ketebalan. Waktu

untuk pengolahan penyaringan yang memenuhi standar baku mutu yaitu pada menit ke-2 dengan

peningkatan efisiensi setiap ketebalan antara 1.2 % hingga 18.19 % dan peningkatan efisiensi

terhadap waktu pengolahan hingga 5.46 %.

Kata Kunci: Pengolahan limbah grey water, filter downflow, rapid sand filter.

vii

THE EFFECT OF MEDIA THICKNESS AND FILTRATION TIME TOWARDS HOUSEHOLD WASTE PROCESSING

Muhajar1), Zulkifli Togomi1), Dr. Eng. Ir. H. Farouk Maricar, MT2), Dr. Hj. Arsyni Ali

Mustari, ST., MT., IPM3). 1)Students of the Department of Water Engineering, Faculty of Engineering, Muhammadiyah

University of Makassar. 2)Lecturers in the Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Hasanuddin

University 3)Lecturers in the Department Water Resource Engineering , Faculty of Engineering,

Muhammadiyah University of Makassar. Water Resources Engineering, Faculty of Engineering, Muhammadiyah University, Makassar

Jl. Sultan Alaudin No. 259, Makassar 90221, Indonesia. e-mail: muhajarcivil15@gmail.com, zulkifli.togomi@gmail.com.

ABSTRACT

Currently, the dominant environmental problem is liquid waste from household and

industrial activities, one of which is gray water. waste Gray water comes from cooking activities

in the kitchen, washing clothes, bathing, washing eating utensils, washing cooking utensils,

washing food ingredients. There is a need for technology to treat the water before drainage is

discharged so that it can meet the waste water quality standards. One of the technologies is sand

fiter sand filter. This study aims to analyze the influence of media thickness, filtration time and

efficiency ratio of each thickness to the processing of household waste (gray water). The

parameters tested were TSS, Turbidity and Temperature. This study uses a type offiltration rapid

sand filter with 3 thickness variations. The time for filtering processing that meets the quality

standard is 2 minutes with an increase in the efficiency of each thickness between 1.2% to 18.19%

and an increase in the efficiency of the processing time to 5.46%.

Keywords: waste treatment Gray water, filter downflow, rapid sand filter.

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iv

ABSTRAK .................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI DAN LAMBANG .................................................... xvi

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

PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

A. Latar Belakang ...................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................. 3

C. Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

D. Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

E. Batasan Masalah ................................................................................... 4

F. Sistematika Penulisan ........................................................................... 5

BAB II ............................................................................................................. 7

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 7

A. Sand Filter ............................................................................................. 7

B. Jenis-Jenis Sand Filter .......................................................................... 8

1. Filter Pasir Cepat ............................................................................... 8

ix

2. Filter Pasir Lambat .......................................................................... 10

C. Dimensi Bak Filter .............................................................................. 14

D. Pengertian filtrasi ................................................................................ 15

E. Media Filtrasi ...................................................................................... 16

1. Zeolith .............................................................................................. 16

2. Pasir ................................................................................................. 18

a. Berat Jenis Pasir .......................................................................... 19

b. Analisa Saringan Agregat Pasir .................................................. 20

3. Ijuk atau sekat .................................................................................. 20

F. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Effisiensi Filtrasi ....................... 21

1. Debit Filtrasi .................................................................................... 21

2. Konsentrasi Kekeruhan ................................................................... 22

3. Temperatur ...................................................................................... 23

4. Kedalaman media, Ukuran, dan Material ....................................... 23

5. Tinggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan ................. 24

G. Media Filter dan Distribusi Media ..................................................... 25

H. Permeabiltas Tanah Dan Prinsip Kerja Sand Filter ........................... 28

I. Limbah Domestik ( Grey water ) ....................................................... 31

J. Sumber Air Limbah ............................................................................ 32

K. Karakteristik air limbah ...................................................................... 33

1. Karakteristik Fisik ........................................................................... 33

a. Total Solid (TS) .......................................................................... 34

b. Bau .............................................................................................. 34

c. Temperatur .................................................................................. 34

x

d. Density ........................................................................................ 34

e. Warna .......................................................................................... 34

f. Kekeruhan ................................................................................... 35

g. Total Suspended Solid (TSS) ..................................................... 35

2. Karakteristik Kimiawi ..................................................................... 35

a. Bahan Organik ............................................................................ 35

b. BOD (Biologycal Oxygen Demand) .......................................... 36

c. DO (Dissolved Oxygen) ............................................................. 36

d. COD (Chemical Oxygen Demand) ............................................ 36

e. PH (Puissance d’Hydrogen Scale) .............................................. 36

3. Karakteristik Bakteriologis ............................................................. 37

L. Standar Baku Mutu Limbah Cair Domestik ...................................... 37

BAB III .......................................................................................................... 45

METODE PENELITIAN ............................................................................. 45

A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 45

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ...................................................... 45

C. Rancangan Penelitian ......................................................................... 46

1. Alat dan bahan ................................................................................. 47

a. Alat .............................................................................................. 46

b. Bahan ........................................................................................... 50

2. Perencanaan Benda Uji ................................................................... 51

D. Variabel Penelitian.............................................................................. 52

E. Prosedur Penelitian ............................................................................. 55

F. Analisis Data ....................................................................................... 57

xi

G. Flow Chart Prosedur Percobaan Penelitian ....................................... 59

BAB IV ......................................................................................................... 60

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................................ 60

A. Analisis Pengaruh Ketebalan Media Filtrasi ...................................... 60

1. Dimensi Bak Filter .......................................................................... 60

2. Perhitungan Luas Permukaan dan Volume Media Filtrasi ............. 62

3. Pengujian Debit ............................................................................... 63

4. Hasil Uji Variasi Media .................................................................. 67

a. Parameter Kekeruhan .................................................................. 68

b. Parameter Total Suspended Solid (TSS) .................................... 70

B. Analisis Efektivitas Sand Filter Terhadap Sample Uji ...................... 74

1. Parameter Kekeruhan ...................................................................... 74

2. Parameter Total Suspended Solid (TSS) ........................................ 78

BAB V ........................................................................................................... 83

PENUTUP ..................................................................................................... 83

A. Kesimpulan ......................................................................................... 83

B. Saran.................................................................................................... 84

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 85

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Bagian-bagian filter cepat ............................................................ 8

Gambar 2 Aliran air pada saat operas ........................................................... 9

Gambar 3 Aliran air pada saat pencucian filter ............................................ 10

Gambar 4 Skema Filter Pasir Lambat .......................................................... 12

Gambar 5 Zeolith .......................................................................................... 17

Gambar 6 Rangka zeolit yang terbentuk dari 4 atom O dan 1 atom Si ...... 17

Gambar 7 Pasir Pantai ................................................................................... 18

Gambar 8 Gambar ijuk.................................................................................. 21

Gambar 9 Prinsip Kerja Sand Filter ............................................................. 31

Gambar 10 Bak penampung air .................................................................... 46

Gambar 11 Mesin Pompa Air ....................................................................... 46

Gambar 12 Reaktor sand filter ..................................................................... 47

Gambar 13 Turbudity meter ......................................................................... 47

Gambar 14 Gambar pipa dan selang............................................................. 47

Gambar 15 Gambar stopwatch ..................................................................... 48

Gambar 16 Gambar meteran ......................................................................... 48

Gambar 17 Gambar gelas ukur 100 ml ......................................................... 48

Gambar 18 Gambar baskom dan ember ....................................................... 49

Gambar 19 Gambar ayakan / rang pasir ....................................................... 49

Gambar 20 Gambar kamera handphone ....................................................... 49

xiii

Gambar 21 Gambar pasir pantai dan zeolith ................................................ 50

Gambar 22 Gambar ijuk ............................................................................... 50

Gambar 23 Gambar variasi filter 1 dengan ketebalan pasir 20 cm dan zeolith 10 cm ............................................................................ 51

Gambar 24 Gambar variasi filter 2 dengan ketebalan pasir 30 cm dan

zeolith 10 cm ............................................................................ 51 Gambar 25 Gambar variasi filter 3 dengan ketebalan pasir 30 cm dan

zeolith 20 cm ............................................................................ 52 Gambar 26 Gambar sketsa reaktor penelitian .............................................. 56

Gambar 27 Flow Chart Prosedur Percobaan Penelitian .............................. 59

Gambar 28 Grafik pengaruh variasi filter terhadap waktu filtrasi ............... 66

Gambar 29 Grafik debit outlet pada setiap variasi filter dan sampel uji ..... 66

Gambar 30 Grafik outlet TSS setiap variasi filter pada sampel limbah air keruh .......................................................................................... 71

Gambar 31 Grafik outlet TSS setiap variasi filter pada sampel air limbah

cuci pakaian ............................................................................... 72 Gambar 32 Grafik outlet TSS setiap variasi filter pada sampel air limbah

cuci piring .................................................................................. 73 Gambar 33 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air keruh ............. 74

Gambar 34 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air cuci pakaian .. 76

Gambar 35 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air cuci piring ..... 77

Gambar 36 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air keruh ............. 79

Gambar 37 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air cuci pakaian .. 80

Gambar 38 Grafik efektivitas filter pada sampel limbah air cuci piring ..... 81

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Perbandingan Rapid Sand Filter dan Slow Sand Filter .................. 13

Tabel 2 Kriteria Saringan Pasir Lambat ....................................................... 14

Tabel 3 Kriteria Perencanaan media filter untuk Pengolahan Air Minum .. 27

Tabel 4 Kisaran harga K dari beberapa jenis tanah atau formasi geologi ... 29

Tabel 5 Baku Mutu Air Limbah Domestik .................................................. 38

Tabel 6 Matriks penelitian yang relevan ...................................................... 39

Tabel 7 Tabel rencana pengambilan data ..................................................... 54

Tabel 8 Skema running test untuk 3 variasi ketebalan filter dan 3 variasi grey water ........................................................................................ 58

Tabel 9 Luas permukaan dan volume media pada variasi filter. ................. 63

Tabel 10 perhitungan debit Inlet (Q in). ....................................................... 64

Tabel 11 Debit outlet setiap sampel pada pengujian sand filter .................. 65

Tabel 12 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel limbah air keruh.............................................................................................68

Tabel 13 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel air limbah cuci

pakaian..........................................................................................69 Tabel 14 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel air limbah cuci

piring.............................................................................................69 Tabel 15 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel limbah air

keruh.............................................................................................70 Tabel 16 Konsentrasi TSS setiap filter dengan sampel air limbah cuci

pakaian..........................................................................................72

xv

Tabel 17 Konsentrasi TSS setiap filter dengan sampel air limbah cuci piring.............................................................................................73

Tabel 18 Efektivitas setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan .............. 74

Tabel 19 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel cuci pakaian..................................................................................75

Tabel 20 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel

cuci piring.....................................................................................77 Tabel 21 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah air

keruh.............................................................................................78 Tabel 22 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah cuci

pakaian..........................................................................................80 Tabel 23 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah cuci

piring.............................................................................................81

xvi

DAFTAR NOTASI DAN LAMBANG

(ES) EffectiveSize :Ukuranefektifmediafilter

(UC)Uniformity Coefficient :Koefisien keseragaman

B :Berat Pasir Jenuh Air

C :Berat Piknometer + Air + Contoh Pasir

Jenuh Air

D :Ketebalan media filter (m)

Dc :Diameter pipa,( m)

DO (Dissolved Oxygen) :Oksigen terlarut

Ekspansi :Pemuaian.

F :Koefisien kekasaran

Filter :Penyaring.

Greywater :Air limbah rumah tanggayang tidak

mengandung tinja dan urin.

Hl :Kehilangan tekanan akibat gesekan,(m)

I :Gradient Hidrolik

J :Kecepatan Aliran Air

K :keterhantaran Hidrolik

Kin :Konsentrasi input kekeruhan air (NTU)

Kout :Konsentrasi output kekeruhan air(NTU)

L :panjang pipa, (m)

xvii

Mixed :Tercampur

Q :Pemindahan Air melalui irisan

melintang (A)

Rapid sand filter :Saringan pasir cepat.

Rate filtrasi :Waktu rata-rata penyaringan

Sand filter :Saringan tanah / pasir.

Slow sand filter :Saringan pasir Lambat.

Stratified :Gradasi

T :waktu

Temperatur : Suhu

Uniform :Seragam

V :Kecepatan aliran,( m/detik)

Vp :Volume butiran media

Vv :Volume Rongga media

:Viskositas Kinematis

Μ :Viskositas Dinamis

Ρ :Berat Jenis

Zeolith :Mineral yangdihasilkan dari proses

hidrothermal pada batuan beku basa.

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan adalah limbah cair

yang berasal dari hasil kegiatan rumah tangga dan industri. Limbah cair

yang dihasilkan dari kegiatan rumah tangga salah satunya adalah grey

water. Grey water adalah air limbah rumah tangga yang tidak mengandung

tinja dan urin (Dwi Siswi Handani,2013). Limbah grey water berasal dari

kegiatan masak di dapur, cuci pakaian, mandi, cuci peralatan makan, cuci

peralatan masak, cuci bahan makanan. Selama ini grey water dialirkan ke

saluran drainase permukiman yang menyebabkan kondisi lingkungan

permukiman di Indonesia pada umumnya belum terjaga secara baik, dari

segi estetika dan kesehatan lingkungan (Dwi Siswi Handani,2013).

Limbah cair apabila tidak diolah sebelum dibuang ke saluran

drainase akan menimbulkan dampak pada perairan. Pengelolaan limbah cair

dimaksudkan untuk meminimalkan limbah yang terjadi, serta untuk

menghilangkan atau menurunkan kadar bahan pencemar yang terkandung

di dalam perairan.

2

Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (MENLHK) No.

112 Tahun 2003, air limbah domestik terdiri dari parameter BOD, TSS, pH,

minyak dan lemak yang apabila keseluruhan parameter tersebut dibuang

langsung ke badan penerima, maka akan mengakibatkan pencemaran air.

Oleh sebab itu dibutuhkan suatu teknologi untuk mengolah air

tersebut sebelum dibuang kesaluran drainase sehingga dapat memenuhi

standar baku mutu air limbah. Salah satu teknologi yang cocok untuk

mengatasi hal tersebut adalah saringan pasir (sand fiter). Saringan pasir

(sand filter) merupakan terknologi yang sederhana serta mudah dalam

pengoperasiannya.

Berdasarkan SNI 3981:2008 saringan pasir lambat ( slow sand filter )

adalah bak saringan yang menggunakan pasir sebagai media filter dengan

ukuran butiran sangat kecil, namun mempunyai kandungan kuarsa yang

tinggi. Proses penyaring berlangsung secara gravitasi, sangat lambat dan

simultan pada seluruh permukaan media. Proses penyaringan merupakan

kombinasi antara proses fisik (filtrasi, sedimentasi dan adsorpsi), proses

biokimia dan proses biologis. Sedangkan rapid sand filter adalah salah satu

jenis unit filtrasi yang mampu menghasilkan debit air yang lebih banyak

dibandingkan slow sand filter, namun kurang efektif untuk mengatasi bau

dan rasa yang ada pada air yang disaring. Selain itu, debit air yang cepat

menyebabkan lapisan bakteri yang berguna untuk menghilangkan patogen

tidak akan terbentuk sebaik apa yang terjadi slow sand filter, sehingga

3

membutuhkan pr oses desinfeksi yang lebih intensif . Ukuran media pasir

berkisar antara 0,5-2 mm, dengan laju aliran 5-15 m/jam dan waktu operasi

berkisar antara 1-3 hari (SNI 3981:2008).

Berdasarkan latar belakang tersebut kemudian dituangkan dalam

bentuk penelitian yang berjudul :“ Pengaruh Ketebalan Media Dan

Waktu Filtrasi Terhadap Pengolahan Limbah Rumah Tangga ”

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latarbelakang yang telah diuraikan, maka rumusan

masalahnya adalah :

1. Bagaimanakah pengaruh ketebalan media filter terhadap pengolahan

limbah rumah tangga (grey water)?

2. Bagaimanakah pengaruh waktu filtrasi terhadap pengolahan limbah

rumah tangga (grey water)?

3. Berapakah perbandingan efisiensi setiap ketebalan media filter dan

waktu filtrasi terhadap pengolahan limbah rumah tangga (grey

water)?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka tujuan

dari penelitian ini adalah:

4

1. Untuk menganalisis pengaruh ketebalan media terhadap pengolahan

limbah rumah tangga (grey water) menggunakan sand filter.

2. Untuk menganalisis pengaruh waktu filtrasi terhadap pengolahan

limbah rumah tangga (grey water) menggunakan sand filter.

3. Untuk menganalisis perbandingan efisiensi masing-masing ketebalan

dan waktu filtrasi terhadap pengolahan limbah rumah tangga (grey

water).

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Memperoleh suatu teknologi yang sederhana, murah, dan mudah

pengoperasiannya untuk mengolah Limbah rumah tangga (grey

water) sehingga dapat memenuhi standar air yang baik dan aman

untuk dibuang ke saluran drainase.

2. Memberikan data informasi tentang kemampuan penurunan

kandungan limbah rumah tangga (grey water) dengan menggunakan

proses filtrasi dual media yaitu zeolith dan pasir.

3. Memberikan data informasi tentang kemampuan filtrasi dan

efektivitas penurunan kandungan limbah rumah tangga (grey water)

yang dihasilkan setiap ketebalan dan waktu filtrasi yang digunakan.

5

E. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, perlu adanya pembatasan - pembatasan

masalah sehubungan dengan keterbatasan dan kemampuan peneliti.

Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah:

1. Model yang digunakan adalah rapid sand filter.

2. Media yang digunakan berupa pasir, dan Zeolith.

3. Variasi Ketebalan media filtrasi yang di gunakan yaitu:

a. Filter1 : Pasir = 20 cm, Zeolith = 10 cm, Ijuk = 3 cm.

b. Filter 2 : Pasir = 30 cm, Zeolith = 10 cm, Ijuk = 3 cm.

c. Filter 3 : Pasir = 30 cm, Zeolith = 20 cm, Ijuk = 3 cm.

4. Waktu pengambilan sampel yaitu pada menit ke-2, menit ke-4 dan

menit ke-6.

5. Volume model yang digunakan 25 cm × 25 cm × 250 cm

6. Sistem filtrasi yang digunakan adalah secara gravitasi.

7. Model yang digunakan dalam penelitian tidak diskalakan

8. Pasir yang digunakan sebagai media filtrasi adalah pasir lolos saringan

20 inch atau 0.85mm

9. Ukuran zeolith yang digunakan yaitu ¾ inch atau 19.1 mm

10. Parameter yang di ukur adalah Suhu, Kekeruhan , dan TSS.

11. Pada penelitian ini tidak dilakukan perhitungan biaya yang

digunakan.

6

F. Sistematika Penulisan

Proposal ini terdiri dari tiga bab yang sistematika penyusunannya

adalah sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan, meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II Kajian Pustaka, berisi teori-teori yang relevan tentang filtrasi,

sand filter, kekeruhan dan dasar-dasar analisis perhitungan.

BAB III Metode penelitian, berisi tentang lokasi dan waktu penelitian,

jenis penelitian dan sumber data, alat dan bahan, analisa data, dan flow

chart.

BAB IV Hasil dan Pembahasan, bab ini berisi analisis data yang terlibat

dalam penelitian tentang pengaruh ketebalan media dan waktu filtrasi

terhadap pengolahan limbah rumah tangga.

BAB V Penutup, berisi kesimpulan dan saran terhadap permasalahan yang

telah dibahas pada bab sebelumnya.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Sand Filter

Sand filter adalah salah satu media penyaring partikel-partikel

kotoran yang terdapat di dalam air. Pada proses sand filtrasi, bahan koloid

akan tertahan yaitu dalam bentuk lapisan gelatin, sedangkan ion-ion yang

larut dalam air akan dinetralkan oleh ion-ion pasir (sebagian partikel pasir

juga mengalami ionisasi di dalam filter). Dengan demikian sifat air akan

berubah karena terjadi netralisasi tersebut. Di samping itu, lapisan zooglial

pasir yang mengandung organisme hidup akan memakan bahan organis,

jadi akan membersihkan air. Dengan demikian cara kerja pasir penyaring

dapat secara mekanis, elektrolisis dan bakterisidal (Dini, 2016).

Media Filter yang digunakan pada Pressure Sand Filter adalah

Silica Sand, dengan syarat utamanya adalah harus bersih, keras dan tahan

lama. Bahan penyaring ini cukup kasar dan ditempatkan di atas

koral/kerikil/gravel yang ditempatkan secara berlapis-lapis. Besar butir

pasir yang digunakan akan mempengaruhi keefektifan proses filtrasi. Pada

waktu tertentu, pasir penyaring harus dicuci dengan cara back washed

sistem yaitu air dialirkan secara terbalik atau berlawanan dengan aliran air

selama penyaringan (dari bawah ke atas), dengan kecepatan yang

8

memungkinkan pasir mengalami pemuaian (ekspansi) sehingga proses

filtrasi tetap efisien (Dini, 2016).

B. Jenis-Jenis Sand Filter

Berdasarkan kapasitas produksi air yang diperolah, filter pasir dapat

dibedakan menjadi dua, yaitu filter pasir cepat dan filter pasir lambat.

1. Filter Pasir Cepat

Filter pasir cepat atau rapid sand filter adalah filter yang mempunyai

kecepatan filtrasi cepat, berkisar 4 hingga 21 m/jam. Filter ini selalu

didahului dengan proses koagulasi-flokulasi dan pengendapan untuk

memisahkan padatan tersuspensi. Jika kekeruhan pada influen filter pasir

cepat berkisar 5-10 NTU maka efisiensi penurunan keekruhannya dapat

mencapai 90-98%. Bagian-bagian filter cepat dapat dilihat pada gambar

berikut : (Suryani Syahrir, 2018)

Gambar 1 Bagian-bagian filter cepat (Sumber : MHW (2005) water

treatment principles and Design)

9

Bagian-bagian filter pasir cepat meliputi:

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

ukuran bak tergantung debit pengolahan.

b. Media filter, merupakan bahan berbutir/granular yang membentuk pori-

pori diantara butiran media. Pada pori-pori inilah air mengalir dan

terjadi proses penyaringan.

c. Sistem Underdrain merupakan sistem pengaliran air yang telah

melewati proses filtrasi yang terletak di bawah media filter. Underdrain

terdiri atas:

1. Orifice, yaitu lubang pada sepanjang pipa lateral sebagai jalan

masuknya air dari media filter ke dalam pipa,

2. Lateral, yaitu pipa cabang yang terletak di sepanjang pipa manifold.

3. Manifold, yaitu pipa utama yang menampung air dari lateral dan

mengalirkannya ke bangunan penampung air.

Arah aliran air pada saat operasi filter dapat dilihat pada gambar

berikut :

Gambar 2 Aliran air pada saat operasi filter (Sumber gambar :

http://dokumen.tips/documents/eno-modul-3.html)

10

Arah aliran air pada saat pencucian filter dapat dilhat pada gambar

berikut :

Gambar 3 Aliran air pada saat pencucian filter (Sumber gambar

:http://dokumen.tips/documents/eno-modul-3.html)

Filter pasir cepat dapat dibedakan dalam beberapa kategori:

a. Menurut sistem kontrol kecepatan filtrasi

b. Menurut arah aliran

c. Menurut sistem pengaliran.

2. Filter Pasir Lambat

Filter pasir lambat atau slow sand filter adalah filter yang mempunyai

kecepatan filtrasi lambat, yaitu sekitar 0,1-0,4 m/jam. Kecepatan yang 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

taun 1800 SM. Prasedimentasi dilakukan pada air baku mendahului proses

filtrasi. Filter pasir lambat cukup efektif digunakan untuk menghilangkan

11

kandungan bahan organik dan organisme patogen pada air baku yang

mempunyai kekeruhan relatif rendah. (Suryani Syahrir, 2018).

Filter pasir lambat banyak digunakan untuk pengolahan air dengan

kekeruhan air baku di bawah 50 NTU. Efisiensi filter pasir lambat

tergantung pada distribusi ukuran partikel pasir, ratio luas permukaan filter

terhadap kedalaman 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 pengolahan air minum. Selama

air melewati schmutzdecke, partikel akan terperangkap dan organik terlarut

akan terabsorpsi, diserap dan dicerna oleh bakteri, fungi, dan protozoa.

Proses yang terjadi dalam schmutzdecke sangat kompleks dan bervariasi,

tetapi yang utama adalah mechanical straining terhadap kebanyakan bahan

tersuspensi dalam lapisan tipsi 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:

12

a. Biaya kontruksi rendah

b. Rancangan dan pengoperasian lebih sederhana

c. Tidak diperlukan tambahan bahan kimia

d. Variasi kualitas air baku tidak terlalu mengganggu

e. Tidak diperlukan banyak air untuk pencucian, pencucian yang 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 . Bagian-bagian filter pasir lambat dapat dilihat pada gambar

berikut :

Gambar 4 Skema Filter Pasir Lambat (Sumber gambar : Laily andini XIII

kimia industry)

Perbandingan rapid sand filter dan slow sand filter dapat di lihat

pada tabel 1 berikut:

Tabel 1 Perbandingan Rapid Sand Filter dan Slow Sand Filter

13

parameter Repid Filter Slow Sand Filter

Ukuran unit 10-100 m2 (dibutuhkan area yang lebih kecil)

50-200 m2 (dibutuhkan area yang luas)

Biaya instalasi murah operasional dan

pemeliharaan mahal

instalasi mahal operasional dan

pemeliharaan murah Laju filtrasi 4,800-7,200 L/m2/jam 100-200 L/m2/jam

Pretreatment Koagulasi,flokulasi dan sedimentasi

Sedimentasi

Post treatment Harus menggunakan desinfektan

Sedikit desinfektan

Konstruksi Rumit Mudah Pengoprasian Sulit Mudah

Supervisi Diperlukan secara rutin dan intens

Berskala

Jenis media pasir

ukuran efektif 0,45-0,7 mm

koefisien keseragaman 1,2-1,7

ketebalan media 60-75 mm

ukuran efektif 0,25-0,35 mm

koefisien keseragaman 3-5 ketebalan media 80-100 cm

Jenis media dasar

Gravel, ukuran 3-50 mm pada lapisan ke-4 atau 5 (dengan tinggi kedalaman 45-50 cm)

Gravel, ukuran 3-65 mm (dengan tinggi kedalaman 98-99%)

Efisiensi

kekeruhan influent tidak disyaratkan, disertai pretreament

penghilangan bakteri 80-90%

penghilangan bau kurang bagus

kekeruhan influent syaratnya rendah, <30 NTU

penghilangan bakteri 98-99%

penghilangan bau sangat bagus

Pembersihan filter

backwashing (pencucian terbalik), mudah

kekeruhan air 1-5% dari total air bersih yang difilter

scrapping (pengerukan), dibutuhkan operator terlatih

kebutuhan air 0,2-0,5% dari total air bersih yang difilter

Interval pembersihan 1-2 hari 3-4 bulan

Penggunaan Pengolahan air didaerah perkotaan dan industri

Pengolahan air dipedalaman atau desa terpencil

Sumber : Sutrisno, (2006)

14

Kriteria perencanaan saringan pasir lambat dapat dilihat pada tabel 2

berikut :

Tabel 2 Kriteria Saringan Pasir Lambat

No Kriteria Ukuran yang direkomendasikan 1 Kecepatan alir 2 - 5 m3/m2 hari

2 Ukuran bak 2000 m2 3 Ketebalan media Pasir 1 m ; gravel 0,5 m

4 Koefisien keseragaman 2 - 2,5 5 Headloss 1 m

6 Media pencucian Mencuci/mengeruk lapisan atas dan mengganti dengan pasir baru

7 Penyisihan bakteri 99,99 %

8 Diameter media 0,5 – 1,5 mm

9 Treatment dg koagulasi Tidak perlu

Sumber : Sutrisno, (2006)

C. Dimensi Bak Filter

Luas permukaan bak filter tergantung pada jumlah bak, debit

pengolahan dan kecepatan (rate filtrasi.). Jumlah bak juga dapat ditentukan

dengan batasan luas permukaan maksimum 100 m² per bak. Jumlah bak

minimum adalah dua.

Luas permukaan dan volume bak dapat di hitung dengan rumus :

.................................................................................................. (1)

P × L × T ............................................................................................................ (2)

Dengan P adalah panjang reaktor , L adalah lebar , dan T adalah

tinggi reaktor sand filter. Berdasarkan luas permukaan bak, ukuran bak

15

(panjang, lebar, atau diameter) dapat di tentukan. Ratio lebar terhadap

panjang berkisar 1 : 1 hingga 1 : 2 .

Tinggi bak filter di tentukan dari tinggi total bahan yang terdapat di

bak, meliputi underdrain, media penyangga, media filter, dan air di atas

media ditambah dengan tinggi jagaan (free board).

D. Pengertian filtrasi

Filtrasi adalah proses pemisahan padatan dari larutan di mana

larutan tersebut dilewatkan melalui suatu media berpori atau materi

berpori lainnya untuk menyisihkan partikel tersuspensi yang sangat

halus sebanyak mungkin. Proses ini digunakan pada instalasi

pengolahan air minum untuk menyaring air yang telah dikoagulasi dan

diendapkan untuk menghasilkan air minum dengan kualitas yang baik.

(Djoko M. Hartono, 2010).

Filtrasi memiliki dua jenis metode pengolahan yaitu, filtasi pasir

cepat (rapid sand filter) dan filtrasi pasir cepat (slow sand filter).

Rapid sand filter merupakan penyaringan degnan kecepatan penyaringan

relatif lebih besar dibandingan dengan slow sand filter. (Fathimah Hanun

Syifaul Jannah).

ketinggian media filter sangat berpengaruh pada penyisihan

kekeruhan dan headloss. Semakin tinggi media filter maka penyisihan

kekeruhan akan semakin baik namun headloss yang dihasilkan akan

16

semakin besar. Hal ini dikarenakan semakin tinggi media filter maka

semakin banyak ruang kosong antar partikel sehingga partikel yang

terjebak dalam media filter akan semakin banyak dan penyisihan

semakin baik. (Fathimah Hanun Syifaul Jannah).

E. Media Filtrasi

1. Zeolith

Zeolit merupakan senyawa alumino-silikat hidrat terhidrasi

dengan unsur utama yang terdiri dari kation alkali dan alkali tanah

terutama Ca, K dan Na, dengan rumus umum (LmAlx Sig O2nH2O) di

mana L adalah logam. Sifat umum dari zeolit adalah kristal yang agak

lunak dengan warna putih, coklat, atau kebiru-biruan, berat jenisnya 2-

2,4. Zeolit alam terbentuk dari reaksi antara batuan tufa asam berbutir

halus dan bersifat riolitik dengan air pori atau air meteorik. Penggunaan

zeolit adalah untuk bahan baku pembersih limbah cair dan rumah tangga,

untuk industri pertanian, peternakan, perikanan, industri kosmetik,

industri farmasi, dan lain-lain. ( Ary Ricardo Obe, 2011).

Mineral alam zeolit yang merupakan senyawa alumino-silikat

dengan struktur sangkar terdapat di Indonesia seperti

Bayah,Banten,Cikalong, Tasikmalaya, Cikembar, Sukabumi, Nanggung,

Bogor, dan Lampung dalam jumlah besar dengan bentuk hampir

murni dan harga murah. Mineral zeolit mempunyai struktur framework

17

tiga dimensi dan menunjukkan sifat penukar ion, sorpsi molecular sieving

dankatalis sehingga memungkinkan digunakan dalam pengolahan limbah

industri dan limbah nuklir. ( Ary Ricardo Obe, 2011).

Berikut adalah media zeolit dapat lihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 5 Zeolith

Zeolit berbentuk kristal aluminosilikat terhidrasi yang mengandung

muatan positifdari ion-ion logam alkali dan alkali tanah dalam kerangka

kristal tiga dimensi (Hay, 1966), dengan setiap oksigen membatasi antara

dua tetrahedral. Berikut ilustrasi dari rangka zeolit dapat dilihat pada

gambar di bawah ini :

Gambar 6 Rangka zeolit yang terbentuk dari 4 atom O dan 1 atom Si (Sumber gambar : https : // ardra . biz/ -teknologi/ mineral / mineral-zeolith / karakteristik-sifat-sifat-zeolith/)

18

2. Pasir

Berikut adalah media pasir dapat lihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 7 Pasir Pantai (Sumber Gambar :https://id.m.wikipedia.org/wiki

/berkas:Tannin_heap.jpeg)

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 baik yang berupa suspensi maupun koloid. Selain itu,

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

dan besi. (Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan, Rachmat Quddus,2014).

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

19

dengancairan, 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 berdasarkan pertimbangan

teknik dan ekonomi dengan sasaran utamanya, yakni menghasilkan filtrat

yang murah dengan kualitas yang tetap tinggi.

Berikut merupakan persyara tan teknis pasir sebagai media

penyaringan menurut standar SNI 3981-2008 tentang Saringan Pasir

Lambat :

a. Berat Jenis Pasir

Berat jenis pasir permukaan jenuh air yaitu perbandingan antara

berat agregat kering permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama

dengan isi agregat dalam keadan jenuh pada suhu tertentu. Berdasarkan SNI

3981-2008, berat jenis pasir sebagai media penyaringan yaitu sebesar 2,55

gr/cm3 – 2,65 gr/cm3. Berikut merupakan persamaan yang digunakan untuk

menghitung berat jenis pasir. (Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan,

Rachmat Quddus, 2014).

20

Keterangan:

B = Berat Pasir Jenuh Air

C = Berat Piknometer + Air + Contoh Pasir Jenuh Air

D = Berat Piknometer diisi Air

b. Analisa Saringan Agregat Pasir

Analisa saringan agregat adalah penentuan persentase berat butiran

agtegat yang lolos dari satu set saringan kemudian angka-angka persentase

digambarkan pada grafik pembagian butir. Pemilihan media filter yang

akan digunakan dilakukan dengan analisa ayakan (sieve analysis). Hasil

ayakan suatu media filter digambarkan dalam kurva akumulasi distribusi

untuk mencari ukuran efektif (effective size) dan keseragaman media yang

diinginkan (dinyatakan sebagai uniformity coefficient). Maka dapat dihitung

nilai modulus halus butiran menggunakan rumus sebagai berikut: (Jurnal

Teknik Sipil dan Lingkungan, Rachmat Quddus, 2014).

3. Ijuk atau sekat

Ijuk atau Sekat yang merupakan serat alam yang mungkin hanya

sebagian orang mengetahui kalau serat ini sangat lah istimewa di banding

dengan serat lainya. Ijuk (duk, injuk) adalah serabut hitam dan keras

pelindung pangkal pelepah daun enau atau aren (Arenga pinnata) yang

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐽𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑃𝑎𝑠𝑖𝑟 = 𝐵

𝐵+𝐷 −𝐶..................................................................................(3)

21

meliputi dari bawah sampai atas batang aren. Fungsi dari ijuk (serabut

kelapa) dalam proses filtrasi air adalah untuk menyaring kotoran-kotoran

halus dengan membuat lapisan pasir, ijuk, arang aktif, pasir dan batu. Dan

juga sebagai media penahan pasir halus agar tidak lolos ke lapisan

bawahnya. (Muhammad Nur Fajri, 2017)

Berikut adalah media ijuk/ sekat dapat lihat pada gambar 8 berikut :

Gambar 8 Gambar ijuk

F. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Effisiensi Filtrasi

Dalam proses filtrasi terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak

faktor–faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi pula kualitas

air hasil filtrasi, efisiensinya, dan sebagainya. Faktor–faktor tersebut adalah

debit filtrasi, kedalaman media, ukuran dan material, konsentrasi

kekeruhan, tinggi muka air, kehilangan tekanan, dan temperature.

1. Debit Filtrasi

Debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter

secara efisien. Sehingga proses filtrasi tidak dapat terjadi dengan sempurna,

akibat adanya aliran air yang terlalu cepat dalam melewati rongga diantara

butiran media pasir. Hal ini menyebabkan berkurangnya waktu kontak

22

antara permukaan butiran media penyaring dengan air yang akan disaring.

Kecepatan aliran yang terlalu tinggi saat melewati rongga antar

butiran menyebabkan partikel–partikel yang terlalu halus yang tersaring

akan lolos. (Alda Inesya Putri, 2015)

Debit filtrasi dapat dihitung menggunakan rumus 4 berikut :

Q = v / t ……………………………………………………………(4)

Dimana:

Q = Debit

v = Volume Aliran

t = Waktu Aliran

2. Konsentrasi Kekeruhan

Konsentrasi kekeruhan sangat mempengaruhi efisiensi dari

filtrasi. Konsentrasi kekeruhan air baku yang sangat tinggi akan

menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media atau akan terjadi

clogging. Sehingga dalam melakukan filtrasi sering dibatasi

seberapa besar konsentrasi kekeruhan dari air baku (konsentrasi air

influent) yang boleh masuk. Jika konsentrasi kekeruhan yang terlalu

tinggi, harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu, seperti misalnya

dilakukan proses koagulasi – flokulasi dan sedimentasi.. Efisiensi

penurunan kekeruhan pada sand filter dapat dihitung menggunakan rumus 5

berikut : (Alda Inesya Putri, 2015)

23

Rkekeruhan =

........................................................................(5)

Dimana :

Rkekeruhan = Efisiensi kekeruhan (%)

K in = Kekeruhan sebelum di saring (NTU)

K out = Kekeruhan setelah di saring (NTU).

3. Temperatur

Adanya perubahan suhu atau temperatur dari air yang akan difiltrasi,

menyebabkan massa jenis (density), viskositas absolut, dan viskositas

kinematis dari air akan mengalami perubahan. Selain itu juga akan

mempengaruhi daya tarik menarik diantara partikel halus penyebab

kekeruhan, sehingga terjadi perbedaan dalam ukuan besar partikel yang

akan disaring. Akibat ini juga akan mempengaruhi daya adsorpsi.

Akibat dari keduanya ini, akan mempengaruhi terhadap efisiensi daya

saring filter. (Alda Inesya Putri, 2015)

4. Kedalaman media, Ukuran, dan Material.

Pemilihan media dan ukuran merupakan hal penting dalam

perencanaan pembuatan alat filtrasi. Hal-hal yang harus diperhatikan

adalah: (Alda Inesya Putri, 2015)

a. Ketebalan media yang akan menentukan lamanya pengaliran dan daya

saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang

sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama.

24

Lagipula ditinjau dari segi biaya, media yang terlalu tebal tidak

menguntungkan. Sebaliknya, media yang terlalu tipis selain memiliki

waktu pengaliran yang pendek, kemungkinan juga memiliki daya saring

yang rendah. (Alda Inesya Putri, 2015)

b. Ukuran diameter butiran filtrasi yang berpengaruh pada porositas, laju

filtrasi, dan juga kemampuan daya saring, baik itu komposisisnya,

proporsinya, maupun bentuk susunan dari diameter butiran media.

Keadaan media yang terlalu kasar atau terlalu halus akan menimbulkan

variasi dalam ukuran rongga antar butir. Ukuran pori sendiri

menentukan besarnya tingkat porositas dan kemampuan

menyaring partikel halus yang terdapat dalam air baku. Lubang pori

yang terlalu besar akan meningkatkan rate dari filtrasi dan juga akan

menyebabkan lolosnya partikel–partikel halus yang akan disaring.

Sebaliknya lubang pori yang terlalu halus akan meningkatkan

kemampuan menyaring partikel dan juga dapat menyebabkan

clogging (penyumbatan lubang pori oleh partikel–partikel halus

yang tertahan) yang terlalu cepat. (Alda Inesya Putri, 2015)

5. Tinggi muka air di atas media dan kehilangan tekanan

Keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap

besarnya debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air

yang cukup tinggi diatas media akan meningkatkan daya tekan air

untuk masuk kedalam pori. Dengan muka air yang tinggi akan

25

meningkatkan laju filtrasi (bila filter dalam keadaan bersih). Muka air diatas

media akan naik bila lubang pori tersumbat (terjadi clogging)

terjadi pada saat filter dalam keadaan kotor. (Alda Inesya Putri, 2015)

G. Media Filter dan Distribusi Media

Pemilihan media filter yang akan digunakan dilakukan dengan

analisa ayakan (sieve analysis). Hasil ayakan suatu media filter

digambarkan dalam kurva akumulasi distribusi untuk mencari ukuran efektif

(effective size) dan keseragaman media yang diinginkan (dinyatakan sebagai

uniformity coefficient). (Mary Selintung, 2012).

Effective Size (ES) atau ukuran efektif media filter adalah ukuran

media filter bagian atas yang dianggap paling efektif dalam memisahkan

kotoran yang besarnya 10% dari total kedalaman lapisan media filter atau

10% dari fraksi berat, ini sering dinyatakan sebagai d10 ( diameter pada

persentil 10 ). (Mary Selintung, 2012).

Uniformity Coefficient (UC) atau koefisien keseragaman adalah

angka keseragaman media filter yang dinyatakan dengan perbandingan

antara ukuran diameter pada 60% fraksiberat terhadap ukuran efektif atau

dapat ditulis UC = d60/d10. d60 adalah diameter butiran pada persentil 60.

(Mary Selintung, 2012).

Berdasarkan jenis dan jumlah media yang digunakan dalam

penyaringan, media filter dikategorikan menjadi:

26

1. Single media, suatu jenis media seperti pasir silika, atau dolomit saja.

Filter cepat tradisional biasanya menggunakan pasir kwarsa. Pada

sistem ini penyaringan SS terjadi pada lapisan paling atas sehingga

dianggap kurang efektif karena sering dilakukan pencucian.

2. Dual media: misalnya digunakan pasir silica, dan anthrasit. Filter

dua media sering digunakan filter dengan media pasir kwarsa

dilapisanbbawah dan antharasit pada lapisan atas. Keuntungan dua

media:

a. Kecepatan filtrasi lebih inggi (10-15 m/jam)

b. Periode pencucian lebih lama

c. Merupakan peningkatan filter single media (murah)

3. Multi media: misalnya digunakan pasir silica, anthrasit dan garnet

atau dolomit. Fungsi multi media adalah untuk mengfungsikan

seluruh lapisan filter agar berperan sebagai penyaring.

Susunan media berdasarkan ukurannya dibedakan menjadi :

a. Seragam (uniform), ukuran butiran media filter relatif sama dalam

satu bak

b. Gradasi (stratified) ukuran butiran media tidak sama dan tersusun

bertingkat

c. Tercampur (mixed) ukuran butiran media tidak sama dan

bercampur.

27

Kriteria Kriteria Perencanaan media filter untuk Pengolahan Air

Minum dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 3. Kriteria Perencanaan media filter untuk Pengolahan Air Minum ( Reynolds dan Richards, 1996)

Kriteria nilai ukuran efektif dan keseragaman media untuk beberapa

jenis dan media filter dapat dilihat pada Tabel 3 di atas.

Rentang Tipikal

I.     Single Media A.    Media Pasir Kedalaman (mm) 610 – 760 685 ES (mm) 0,35 – 0,70 0,6 UC < 1,7 < 1,7 B.     Media anthrasit Kedalaman (mm) 610 – 760 685 ES (mm) 0,70 – 0,75 0.75 UC < 1,75 < 1,75

C.     Rate Filtrasi (l/det m2) 1,36 – 3.40 2,72

II.   Dual Media A.    Media Pasir Kedalaman (mm) 150 – 205 150 ES (mm) 0,45 – 0,55 0,5 UC 1,5 – 1,7 1,6 B.     Media anthrasit Kedalaman (mm) 460 – 610 610 ES (mm) 0,9 – 1,1 1 UC 1,6 – 1,8 1,7

C.     Rate Filtrasi (l/det m2) 2,04 – 5.44 3,4

III. Multi Media A.    Media Pasir Kedalaman (mm) 150 – 230 230 ES (mm) 0.45 – 0.55 0,5 UC 1,5 – 1,65 1,6 B.     Media anthrasit Kedalaman (mm) 420 – 530 460 ES (mm) 0,95 – 1,0 1 UC 1,55 – 1,75 <1,75 C.     Garnet Kedalaman (mm) 75 – 115 75 ES (mm) 0,20 – 0,35 0,2 UC 1,6 – 2.0 <1.6

D.    Rate Filtrasi (l/det m2) 2,72 – 6,80 4,08

KarakteristikNilai

28

H. Permeabiltas Tanah Dan Prinsip Kerja Sand Filter

Permeabiltas tanah merupakan sifat penting dalam kaitannya dengan

mobilitas air tanah. Untuk mengetahui konsep permeabilitas tersebut perlu

diketahui konsep aliran yang dirumuskan oleh Henry Darcy (1856). Darcy

dalam eksperimennya menemukan hubungan proporsional antara debit

filtrasi air (Q) yang melalui pasir (homogen) dengan luas Penampang

Aliran (A) dan kehilangan energi (gradien kehilangan energi atau gradien

hidrolis), L

hhJ

)( 21 yang dapat dituluskan sebagai berikut (Bear dan

Verrujit,1990) :

Q = K.A.J Atau q = K.J…………………………………………….(6)

Dimana h1 – h2 = Δh merupakan perbedaan tinggi tekan antara dua

titik pada media pasir dengan beda jarak sepanjang L, q adalah fluks aliran

(Q/A) m/s. K adalah koefisien proporsionalitas atau konduktivitas

(keterhantaran) Hidrolis.

Besarnya harga K dari suatu jenis tanah tergantung antara lain oleh

ukuran diameter butir dan pori. Bila diameter butirnya sangat halus,

walaupun porositasnya tinggi, seperti tanah liat, maka harga K akan rendah.

Hal yang harus diperhatikan adalah ukuran butir, bukan porositasnya.

Semakin kecil ukuran diameter dan porinya, luas permukaan persatuan

berat partikel (luas permukaan spesifik) akan semakin tinggi nilanya.

29

Kisaran harga K dari beberapa jenis tanah atau formasi geologi

menurut Bouwer,1978 dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4 Kisaran harga K dari beberapa jenis tanah atau formasi geologi (Bouwer, 1978 ).

jenis tanah Harga K (m/hari)

Liat (permukaan)

Liat bagian dalam (deep clay beds)

Lemoung Permukaan (surface)

Pasir Halus

Pasir Sedang

Pasir kasar

Kerikil (gravel)

Pasir berkerikil

Campuran liat,pasir dan kerikil

0,01 – 0,2

10-8 – 10-2

0,1 – 1,0

1,0 - 5,0

5,0 – 20

20 – 100

100 – 1000

5,0 – 100

0,001 – 0,1

Dalam menghitung pemindahan air melalui tanah pada kondisi jenuh

dikenal suatu hukum yakni hukum Darcy yang biasa juga digunakan dalam

menghitung permeabilitas. Hukum Darcy melukiskan aliran air pada

kondisi jenuh seara kuantitatif dirumuskan sebagai berikut :

q = J. K.i…………………………………………………………….. (7)

Dimana

J = kecepatan aliran

K = keterhantaran Hidrolik

i = gradient Hidrolik

30

Hukum Darcy menunjukkan bahwa kecapatan aliran air (J)

berbanding lurus dengan gradient hidrolik (i), keterhantaran hidrolik (K)

adalah konstanta yang menegaskan hubungan yang sebanding antara

kecepatan aliran dengan gradien hidrolik.

Kecepatan aliran air dirumuskan sebagai berikut :

).( tA

QJ

………………………………………………………....(8)

Dimana :

J = Kecepatan Aliran Air

Q = Pemindahan Air melalui irisan melintang (A)

T = waktu

Gradien Hidrolik melukiskan efektifitas kekuatan pada pemindahan

air dan dirumuskan sebagai berikut :

l

Hi

......................................................................................... (9)

Dimana ΔH adalah perbedaan atau perubahan total potensial air

antara titik-titik dalam tanah dan I adalah jarak antar titik- titik.

Berikut ini adalah prinsip kerja dari sand filter :

1. A supernatant (raw) water reservoir berfungsi untuk mengatur tinggi

air diatas media filtrasi. Ketinggian ini mempengaruhi tekanan yang

mendorong air untuk melalui media filtrasi.

31

2. A bed of filter (biasanya adalah pasir) merupakan tempat dimana

terjadi proses pemisahan suspense.

3. An under-drainage system, berfungsi untuk menyempurnakan media

filtrasi pasir.

4. A system of control valve, berfungsi untuk mengatur laju alir pada

saat melalui media filtrasi, juga mengatur ketinggian air di water

reservoir.

Prinsip kerja sand filter dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar 9 Prinsip Kerja Sand Filter ( Sumber gambar : Huisman ,1974 )

I. Limbah Domestik ( Grey water )

Air limbah domestik, menurut Keputusan Menteri Lingkungan

Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik

disebutkan pada Pasal 1 ayat 1, bahwa air limbah domestik adalah air

limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan permukiman (realestate),

32

rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama

(anonim).

Air limbah yang bersumber dari rumah tangga (Domestic Wastes

Water), Menurut Notoatmodjo (2003:170) dalam Angreni 2009, yaitu

buangan yang berasal dari pemukiman penduduk.Pada umumnya air limbah

terdiri dari excreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar

mandi dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik.

Air dikatakan tercemar jika adanya penambahan makhluk hidup,

energi atau komponen lainnya baik sengaja maupun tidak, kedalam airbaik

oleh manusia ataupun proses alam yang menyebabkan kualitas air turun

sampai tingkat yang menyebabkan air tidak sesuai peruntukannya.

J. Sumber Air Limbah

Air buangan berasal dari berbagai sumber menurut Notoatmodjo

(2003:170) dalam Angreni 2009, secara garis besar air buangan dapat

dikelompokkan menjadi sebagai berikut:

1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (Domestic Wastes

Water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk.

Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni),

air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri bahan

- bahan organik.

33

2. Air buangan industri (Industrial Wastes Water), yang berasal dari

berbagai jenis industri akibat proses produksi. Zat-zat yang

terkandung didalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku

yang dipakai oleh masing-masing industri.

3. Air buangan kotapraja (Municipal Wastes Water), yaitu air buangan

yang berasal dari daerah perkotaan, perdagangan, hotel, restoran,

tempat-tempat umum, tempat ibadah dan sebagainya. Pada umumnya

zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air

limbah rumah tangga.

K. Karakteristik air limbah

Karakteristik air limbah perlu dikenalkan, karena hal ini akan

menentukan cara pengolahan yang tepat, sehingga tidak mencemari

lingkungan hidup. Limbah cair baik domestik maupun non domestik

mempunyai beberapa karakteristik sesuai dengan sumbernya, dimana

karakteristik limbah cair dapat digolongkan pada karakteristik fisik, kimia,

dan biologi yang diuraikan sebagai berikut :

1. Karakteristik fisik.

Karakteristik fisika air limbah yang perlu diketahui adalah total

solid, bau, temperatur, densitas, warna, konduktivitas, dan turbidity. (Mega

Filiazati).

34

a. Total Solid (TS)

Total solid adalah Padatan terdiri dari bahan padat organik

maupun anorganik yang dapat larut, mengendap atau tersuspensi.

Bahan ini pada akhirnya akan mengendap di dasar air sehingga

menimbulkan pendangkalan pada dasar badan air penerima. (Mega

Filiazati).

b. Bau

Disebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi

materi atau penambahan substansi pada limbah. (Mega Filiazati).

c. Temperatur

Merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan efeknya

terhadap reaksi kimia, laju reaksi, kehidupan organisme air dan penggunaan

air untuk berbagai aktivitas sehari- hari. (Mega Filiazati).

d. Density

Density adalah perbandingan anatara massa dengan volume yang

dinyatakan sebagai slug/ft3 (kg/m3)

e. Warna.

Pada dasarnya air bersih tidak berwarna, tetapi seiring dengan waktu

dan menigkatnya kondisi anaerob,warna limbah berubah dari yang abu–abu

menjadi kehitaman. (Mega Filiazati).

35

f. Kekeruhan

Kekeruhan disebabkan oleh zat padat tersuspensi, baik yang

bersifat organik maupun anorganik, serta menunjukkan sifat optis air

yang akan membatasi pencahayaan kedalam air. (Mega Filiazati).

g. Total Suspended Solid (TSS).

Total suspended solid atau padatan tersuspensi total (TSS) adalah

Merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada didalam air

limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45

mikron. (Mega Filiazati).

2. Karateristik kimiawi.

a. Bahan Organik

Karakteristik Limbah dilihat dari bahan kimianya adalah berupa

bahan organik. Air limbah terdapat beberapa kandungan bahan organik

berupa protein 65%, karbohidrat 25% dan lemak ataupun minyak 10%.

Lemak dalam limbah domestik bisa berasal dari sisa makanan, yang jika

dibuang ke sungai akan mengapung dan menutupi permukaan air sehingga

termasuk kedalam bahan organic. Minyak dan lemak memang tidak dapat

terdegradasi dalam waktu yang singkat, karena membutuhkan waktu cukup

lama maka keberadaannya akan mengganggu aktivitas organisme

didalamnya dan ekosistem yang ada dalam tempat tercemar limbah.

36

b. BOD (Biologycal Oxygen Demand)

BOD (Biologycal Oxygen Demand) atau kebutuhan oksigen biologis

adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam

air lingkungan untuk memecah atau mendegradasi atau mengoksidasi

limbah organik yang terdapat didalam air. (Mega Filiazati).

c. DO (Dissolved Oxygen)

Dissolved Oxygen atau oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua

jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang

kemudian menghasilkan energi untuk pertumbukan dan pembiakan.

Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan

organik dan anorganik dalam proses aerobik. (Salmin, 2005).

d. COD (Chemical Oxygen Demand)

COD Merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses

reaksi secara kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. COD

dinyatakan dalam ppm (part per milion). (Metcalf and Eddy, 2003)

e. pH (Puissance d’Hydrogen Scale)

pH atau pun derajat keasaman adalah Air normal yang memenuhi

syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air

akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di

37

bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang

mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. (Mega Filiazati).

3. Karateristik bakteriologis

Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air

terutama air yang dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih.

Parameter yang biasa digunakan adalah banyaknya mikroorganisme

yang terkandung dalam air limbah. Pengolahan air limbah secara biologis

dapat didefinisikan sebagai suatu proses yang melibatkan kegiatan

mikroorganisme dalam air untuk melakukan transformasi senyawa-

senyawa kimia yang terkandung dalam air menjadi bentuk atau senyawa

lain. Mikroorganisme mengkonsumsi bahan-bahan organik membuat

biomassa sel baru serta zat-zat organik dan memanfaatkan energi yang

dihasilkan dari reaksi oksidasi untuk metabolismenya. (Metcalf and

Eddy, 2003).

L. Standar Baku Mutu Limbah Cair Domestik

Baku mutu air limbah merupakan ukuran batas atau kadar unsur

pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberedaannya

dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari

suatu usaha atau kegiatan.

Upaya yang dilakukan pemerintah untuk menahan laju beban

pencemaran adalah dengan memberlakukan peraturan terbaru baku mutu air

38

limbah domestik yaitu Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan

Kehutanan Nomor P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 tentang

Baku Mutu Air Limbah Domestik.

Berikut merupakan data baku mutu air limbah menurut Peraturan

Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor

P.68/Menlhk/Setjen/Kum.1/8/2016 Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air

Limbah Domestik :

Tabel 5 Baku Mutu Air Limbah Domestik

Sumber : Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.68

Tahun 2016 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.

39

Matriks jurnal penelitian terkait dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 6 Matriks penelitian yang relevan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

1 Dandy Prakoso dan Bieby Voijant Tangahu

Desain IPAL Komunal limbah domestik perumahan sukolilo Dian regency dangan teknologi Constructed wetland

Untuk memperoleh nilai efisiensi yang tinggi dari pengolahan limbah domestik skala perumahan dan memperoleh desain IPAL komunal yang memiliki nilai estetika.

COD , BOD dan TSS

2 Ahmad Safrodin dan Sarwoko Mangkoedihardjo

Desain IPALpengolahan grey water dengan teknologi subsurface flow constructd wetland di Rusunawa Grudo Surabaya

untuk memperoleh nilai efisiensi yang tinggi dan memperoleh desain IPAL yang memiliki nilai estetika.

COD , BOD, TSS dan pH

Data Primer dapat berupa karakteristik limbah meliputi BOD, COD, TSS, dan pH.sekunder yang dibutuhkan adalah denah area rusunawa Grudo Surabaya, baku mutu air limbah berdasarkan Pergub Jatim No. 7 tahun 2013, jumlah penghuni rusun dan literatur sebagai dasar perencanaan.

40

Tabel 6 Lanjutan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

3 Deni Maryani , Ali Masduqi dan Atiek Moesriati

Desain IPAL pengolahan grey water dengan teknologi subsurface flow constructd wetland di Rusunawa Grudo Surabaya

Untuk mengetahui pengaruh ketebalan dalam menurunkan kekeruhan dan total coliform

Coliform, Kekeruhan

Penelitian Pendahuluan, Pelaksanaan Penelitian,Analisis Data

4 Jami’ah dan

Wahyono Hadi Penggunaan Unit Slow Sand Filter, Ozon Generator dan Rapid Sand Filter untuk Meningkatkan Kualitas Air Sumur Dangkal menjadi Air Layak Minum dengan Parameter Kekeruhan, Fe, dan Mn

menguji pengaruh beban pada inlet unit slow sand filter, pengaruh variasi waktu detensi (td) pada proses ozonisasi, serta pengaruh beban pada unit rapid sand filter dalam meremoval kekeruhan, besi dan mangan. Air baku yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari sumur warga Brebek-Waru

kekeruhan , Fe dan Mn

aklimatisasi untuk membentuk biofilm pada media di unit slow sand filter dan pembiasaan media dengan kondisi air baku yang akan diteliti

41

Tabel 6 Lanjutan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

5 Andrie, Suci Fatmawati, Haris Tehuayo

Rancangan Sistem Penjernihan Air Baku Dengan sistem Slow Sand Filter Di Desa Lekopancing Kab. Maros Sulawesi Selatan

peningkatan kualitas air baku di desa Lekopancing kab Maros

kadar besi (Fe), mangan, pH, dan padatan terlarut (TDS)

Penelitian ini dilakukan dengan merancang sebuah alat pemurnian air dengan teknologi saringan pasir lambat serta melakukan uji efektifitas dari alat penjernih saringan pasir lambat dengan mengukur efektifitas penurunan serta mengukur waktu efektif penyaringan.

6 Anis Artiyani dan Nano Heri Firmansyah

Kemampuan Filtrasi Upflow Pengolahan Filtrasi Up Flow Dengan Media Pasir Zeolit Dan Arang Aktif Dalam Menurunkan Kadar Fosfat Dan Deterjen Air Limbah Domestik

untuk menentukan efisiensi filter dengan media pasir kerikil zeolit dan arang aktif dalam menurunkan kadar karakteristik fosfat dan deterjen dalam air limbah domestik rumah susun blok A Kelurahan Kota Lama jln. Muharto 05 Malang.

Fosfat dan Deterjen Air

Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian ekperimental untuk menentukan efisiensi filter dengan media pasir kerikil zeolit dan arang aktif dalam menurunkan kadar karakteristik fosfat dan deterjen dalam air limbah domestik rumah susun blok A Kelurahan Kota Lama jln. Muharto 05 Malang

42

Tabel 6 Lanjutan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

7 Siswi Dwi Handayani

Kajian Pustaka Potensi Pemanfaatan Grey Water Sebagai Air Siram WC dan Air Siram Tanaman Di Rumah Tangga

Mengetahui kebutuhan kuantitas, dan kualitas air siram wc dan tanaman di rumah tangga, Mengetahui timbulan kuantitas dan kualitas greywater pada masing-masing kegiatan yang ada di rumah tangga, Mengetahui potensi greywater di rumah tangga sebagai air siram WC dan siram tanaman, Mengidentifikasi tantangan pemanfaatan greywater sebagai air siram wc dan tanaman dan Kebutuhan penelitian untuk mewujudkan pemanfaatan greywater sebagai air siram wc dan tanaman

Kualitas Air Greywater

43

Tabel 6 Lanjutan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

8 Muhammad Nur Fajri , Yohanna Lilis Handayani dan Sigit Sutikno

Efektifitas Rapid Sand Filter Untuk Meningkatkan Kualitas Air Daerah Gambut Di Provinsi Riau

diharapkan dalam penelitian ini akan berguna bagi masyarakat agar air yang biasa digunakan untuk sehari-hari kualitas dari kebersihan nya lebih baik untuk skala rumah tangga.

pH, KMnO4, Mn

9 Awwal Raafiandy dan Hudori

Efektifitas Pengolahan Greywater Dengan Menggunakan Rsf (Rapid Sand Filter) Dalam Menurunkan Kekeruhan, Tss, Bod, Dan Cod

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan pengolahan air limbah bekas mandi dengan menggunakan filter. Pada penelitian ini akan digunakan suatu teknologi yaitu reaktor saringan pasir cepat (rapid sand filter). Dalam penelitian ini juga Mengetahui Perbedaan ketebalan dan jenis media filter terhadap efektifitas pengolahan dengan reaktor RSF.

Kekeruhan, TSS, BOD dan COD.

44

Tabel 6 Lanjutan

No Penulis Judul Tujuan Variabel Diteliti

Variabel Yang

Belum Di Teliti

Metode Penelitian

10 Mary Selintung dan Suryani Syahrir

Studi Pengolahan Air Melalui Media Filter Pasir Kuarsa (Studi Kasus Sungai Malimpung)

Menganalisis pasir kuarsa sungai Malimpung dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) 1963:2008 sebagai pasir media, dan Menganalisis keefektifan pasir kuarsa Sungai Malimpung dalam menurunkan pH, kekeruhan, warna, bau, dan rasa di dalam air dengan menggunakan saringan single medium.

Ketebalan, Warna, pH.

Pengujian yang dilakukan di Laboratorium Oseanografi Kimia adalah uji kualitas air sebelum dan sesudah filtrasi, dimana sampel air yang digunakan adalah air Danau Unhas. Selanjutnya pengujian berat jenis pasir dan analisa ayakan (sieve analysis) dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah untuk pemilihan media filter yang sesuai dengan kriteria media untuk saringan single medium. Dimana sebelumnya dilakukan pencucian sebanyak 6 kali untuk menghilangkan kotoran atau lumpur yang melekat pada pasir.

45

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di laboratorium hidrolika Jurusan Teknik

Sipil Fakulatas Teknik Universitas Hasanuddin dengan waktu penelitian

selama 6 bulan.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimental, di mana

kondisi tersebut dibuat dan diatur oleh peneliti dengan mengacu pada

literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian tersebut, serta adanya

kontrol, dengan tujuan untuk menyelidiki ada tidaknya hubungan sebab

akibat serta berapa besar hubungan sebab akibat tersebut dengan

memberikan perlakuan-perlakuan tertentu pada beberapa kelompok

eksperimental dan menyelidiki kontrol untuk pembanding.

Pada penelitian ini akan menggunaka dua sumber data, yaitu:

1. Data primer, yaitu data yang diperoleh langsung dari simulasi model

fisik di laboratorium yaitu data sampel kualitas air Kekeruhan, Suhu,

dan TSS (Total Suspended Solid).

46

2. Data sekunder, yaitu data yang diperoleh dari literatur dan hasil

penelitian yang sudah ada, baik yang telah dilakukan di laboratorium

maupun dilakukan di tempat lain yang berkaitan dengan penelitian

sand filter, yaitu hasil lab kualitas air, data jenis tanah.

C. Rancangan Penelitian

1. Alat dan bahan

a. Alat

1. Bak air sebagai wadah penampungan air sebelum di alirkan ke media

filtrasi denagan volume 200 cm x 100 cm x 100 cm. Bak air yang

digunakan dapat dilihat pada gambar 10 berikut:

Gambar 10 Bak penampung air

2. Satu buah Mesin pompa air sebagai alat untuk mengisi bak

penampung air . Mesin pompa air yang digunakan dapat dilihat pada

gambar berikut:

Gambar 11 Mesin Pompa Air

47

3. Reakto sebagai wadah penyusunan media filter dengan volume 25

cm x 25 cm x 200 cm. Berikut adalah gambar reaktor yang

digunakan:

Gambar 12 Reaktor sand filter

4. Turbudity meter untuk mengukur kualitas air yang di teliti.

Turbudity meter yang digunakan seperti pada gambar 13 berikut :

Gambar 13 Turbudity meter

5. Pipa atau selang dengan diameter untuk mengalirkan air dari bak air

menuju media filtrasi. Pipa atau selang yang digunakan seperti pada

gambar 11 berikut:

Gambar 14 Gambar pipa dan selang

48

6. Stopwatch untuk mengukur waktu pengaliran air dari bak

penampungan air menuju media filtrasi dan untuk mengukur

kecepatan filtrasi setiap media yang digunakan. Berikut adalah

gambar stopwatch :

Gambar 15 Gambar stopwatch

7. Mistar taraf untuk mengukur ketinggian muka air. Mistar taraf yang

digunkan seperti pada gambar 16 berikut:

Gambar 16 Gambar meteran

8. Gelas ukur untuk mengukur jumlah air hasil filtrasi yang dihasilkan

dari setiap percobaan. Gelas ukur yang digunakan dapat dilihat pada

gambar 17 berikut:

Gambar 17 Gambar gelas ukur 100 ml

49

9. Ember dan Baskom sebagai wadah penampungan air hasil filtrasi.

Ember dan baskom dapat dilihat pada gambar 18 berikut:

Gambar 18 Gambar baskom dan ember

10. Ayakan/rang saringan 20 inch, dan saringan ¾ inch untuk

memisahkan diameter pasir dan zeolith sehingga terjadi keseragaman

agregat. Ayakan atau saringan dapat dilihat pada gambar 19 berikut:

Gambar 19 Gambar ayakan / rang pasir

11. Kamera handphone digunakan untuk merekam (dalam bentuk foto)

momen-momen yang penting dalam keseluruhan kegiatan penelitian

khususnya tahap-tahap dalam proses penelitian. Kamera handphone

seperti pada gambar 20 berikut:

Gambar 20 Gambar kamera handphone

12. Tabel data untuk mencatat data-data yang diukur, serta alat tulis.

13. Kain lap dan alat pengepel lantai

50

b. Bahan

a. Pasir dan Zeolith yamg digunakan adalah dengan variasi ketebalan

yang digunakan yaitu 20 cm, 30 cm, dan 50 cm. Pasir dan zeolith

yang digunakan dapat diihat pada gambar 21 berikut:

Gambar 21 Gambar pasir pantai dan zeolith

b. Ijuk sebagai pembatas setiap media filter sehingga media filter yandi

gunakan tidak bercampur. Berikut adalah gambar ijuk yang

digunakan:

Gambar 22 Gambar ijuk

c. Air sebagai objek penelitian dengan volume 100 liter setiap

percobaan.

d. Lem silicon untuk menutupi setiap celah reaktor agar tidak terjadi

kebocoran yang mengakibatkan air keluar di tempat yang tidak

diinginkan.

e. Lem pipa untuk merekatkan hubungan antar pipa agar tak mudah

lepas saat digunakan.

f. Kertas dan pulpen untuk mencatat data-data yang diperoleh dari

setiap percobaan.

51

2. Perencanaan Benda Uji

Benda uji yang digunakan adalah variasi jenis filter , adapun jenis

variasi jenis filter yang digunakan adalah 3 jenis, anatara lain :

a. Filter 1 : Terdiri dari lapisan pasir dengan ketebalan 20 cm, ijuk /

sekat dengan ketebalan 3 cm dan zeolith dengan ketebalan 10 cm.

Susunan media pada filter 1 dapat dilihat pada gambar 23 berikut:

Gambar 23 Gambar variasi filter 1 dengan ketebalan pasir 20 cm

dan zeolith 10 cm

b. Filter 2 : Terdiri dari lapisan pasir dengan ketebalan 30 cm, ijuk /

sekat dengan ketebalan 3 cm dan zeolith dengan ketebalan 10 cm.

susunan media pada filter 2 dapat dilihat pada gambar 24 berikut:

Gambar 24 Gambar variasi filter 2 dengan ketebalan pasir 30 cm

dan zeolith 10 cm

52

c. Filter 3 : Terdiri dari lapisan pasir dengan ketebalan 30 cm, ijuk /

sekat dengan ketebalan 3 cm dan zeolith dengan ketebalan 20 cm.

susunan media pada flter 3 dapat dilihat pada gambar 25 berikut:

Gambar 25 Gambar variasi filter 3 dengan ketebalan pasir 30 cm

dan zeolith 20 cm

D. Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah suatu atribut atau sifat atau nilai dari

orang, obyek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang

ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik

kesimpulannya (Sugiyono, 2016). Pada penelitian ini telah ditentukan dua

variabel, yaitu variabel bebas atau variabel independen dan variabel terikat

atau dependen.

Menurut Sugiyono (2016) menyatakan bahwa variabel dalam

penelitian dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

53

1. Variabel independen adalah variabel yang sering disebut sebagi

variabel stimulus, prediktor, antecedent. Dalam bahasa Indonesia

sering disebut sebagai variabel bebas. Variabel bebas adalah variabel

yang mempengaruhi atau yang menjadi sebab perubahannya atau

timbulnya variabel dependen (terikat). Adapun variable independen

pada penelitian ini yaitu variasi ketebalan filter dan variasi grey

water.

2. Variabel dependen adalah variabel yang sering disebut sebagai

variabel output, kriteria, konsekuen. Dala bahasa Indonesia sering

disebut sebagai variabel terikat. Variabel terikat atau dependen

merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat,

karena adanya variabel bebas. Adapun variable dependen pada

penelitian ini adalah debit filtrasi (Q), kualitas air TSS (Total

Suspended Solid), Kekeruhan dan Suhu.

54

Dalam penelitian ini adapun tabel pengamatan yang digunakan dalam

pengambilan data pada saat percobaan sebagai berikut :

Tabel 7 Tabel rencana pengambilan data.

Limbah Cuci Piring

42

6

246

3

2

2

46

46

Limbah Sabun Deterjen

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

Filter 3 Limbah Cuci Piring246

46

46

Limbah Cuci Pakaian

Limbah Cuci Piring

Suhu

2

46

46

Limbah Sabun Deterjen2

Filter 2

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

2

Filter 11

2

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

2

NoVariabel Penelitian

Variabel RefilterVariasi Air Variasi Waktu

(menit) (menit)

30 _ 25

Hasil Data Kriteria Permen LHK 2016

30 _ 25

30 _ 25

KekeruhanTSS Suhu Kekeruhan TSS

55

E. Prosedur Penelitian

Adapun prosedur penelitian pada analisis filtrasi pada sand filter

dalam pengolahan limbah rumah tangga (grey water) adalah sebagai

berikut:

1. Pembuatan dan pemodelan reaktor rapid sand filter yang telah

direncanakan dengan volume 25 x 25 x 200 cm.

2. Mempersiapkan alat-alat filtrasi yaitu pipa dan selang, meteran, dll.

3. Mempersiapkan bahan-bahan media filtrasi, yaitu air, zeolith, pasir

pantai, dan ijuk/sekat.

4. Pada penelitian ini pasir dan zeolith yang digunakan adalah pasir dan

zeolith yang telah diayak menggunakan ayakan 20 dan ¾.

5. Media yang sudah siap untuk digunakan diisi dengan bahan-bahan

media filtrasi . Pengisian dimulai dari variasi pertama dengan urutan

pengisian dimulai dari bawah yang pertama adalah ijuk/sekat

dilanjutkan zeolith dengan ketebalan 10 cm, lalu sebagai pembatas

antara zeolith dan pasir digunakan ijuk/sekat dengan ketebalan 3 cm

hal ini dilakukan agar media filtrasi yang di gunakan tidak

bercampur. Selanjutnya diisi dengan pasir yang telah di ayak

sebelumnya dengan variasi ketebalan filter 1 adalah 10 cm.

selanjutnya pada variasi filter 2 dengan susunan media filtrasi yang

sama dengan filter 1 dengan ketebalan media yang telah di tentukan.

56

Sketsa reaktor penelitian dapat diihat pada gambar 26 berikut:

Gambar 26 Gambar sketsa reaktor penelitian

6. Setelah semua media siap, running dimulai dengan pengisian air ke

dalam media filtrasi dengan ketinggian 40 cm.

7. Pada proses running ini dilakukan pengamatan waktu filtrasi dan

pengambilan sampel (inlet dan outlet). Pengambilan sampel untuk

outlet dilakukan sebanyak 3 kali yaitu pada menit ke-2, menit ke-4,

dan menit ke-6.

8. Selanjutnya sampel diuji dengan menggunakan turbudity meter

untuk memeriksa kadar kekeruhan dan TSS yang terkandung di

dalam sampel.

9. Membersihkan alat media dan bahan-bahanmedia filtrasi setalah

running (kondisi air jenuh dan alat tersumbat) kemudian bahan

media dikeringkan atau dijemur dibawah sinar matahari, setelah itu

57

bahan dimasukkan ke media untuk digunakan kembali pada

pengamatan selanjutnya.

F. Analisis Data

Setelah semua data diperoleh selanjutnya dilakukan analisis data

sebagai berikut :

1. Perhitungan luas dan volume penampang Sand filter

Luas penampang dan volume reaktor sand filter dapat dihitung

menggunakan rumus:

......................................................................................................................... (1)

P × L × T ............................................................................................................ (2)

2. Perhitungan debit

Debit dapat dihitung menggunakan rumus :

Q = v / t ……………………………………………………………………...………(4)

3. Perhitungan efisiensi filter

Selanjutnya menghitung efisiensi setiap filter dengan menggunakan

rumus:

R =

.......................................................................................(5)

58

Skema running test yang digunakan pada saat penelitian dapat dilihat

pada tabel 8 berikut:

Tabel 8 Skema running test untuk 3 variasi ketebalan filter dan 3 variasi grey water

Jumlah 81 Data

77

78

79

80

81

72

73

74

75

76

67

68

69

70

71

62

63

64

65

66

57

58

59

60

61

Variasi Filter Variasi Graywater Parameter Penelitian Waktu Penelitian

12

Jumlah Data

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

24

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

47

36

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

42

43

44

45

46

1

55

56

49

50

51

52

53

54

48

37

38

39

40

41

Filter 1

Limbah Cuci Pakaian

TSS

Kekeruhan

Suhu

Limbah Cuci Piring

6

24

6

24

6

24

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

Filter 2

Limbah Cuci Pakaian

TSS

Kekeruhan

Suhu

Limbah Cuci Piring

6

24

6

24

6

24

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

Filter 3

Limbah Cuci Pakaian

TSS

Kekeruhan

Suhu

Limbah Cuci Piring

6

24

6

24

6

24

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi

TSS

Kekeruhan

Suhu

6

24

6

24

6

24

59

G. Flow Chart Prosedur Percobaan Penelitian

Flow Chart prosedur percobaan penelitian dapat dilihat pada gambar 27 berikut ini :

Gambar 27 Flow Chart Prosedur Percobaan Penelitian

60

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengaruh Ketebalan Media Filter

Pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam

perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan

lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya

mempunyai daya saring yang sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu

pengaliran yang lama.

1. Dimensi Bak filter

Jumlah bak filter yang di gunakan adalah 1 buah bak saringan

dengan arah aliran kebawah (Downflow). Adapun dimensi bak filter

tersebut yaitu :

a. Menghitung luas penampang (A) bak filter

Luas penampang (A) bak filter yaitu dengan mengukur panjang bak

filter dengan ukuran = 0.25 m dan lebar reaktor dekan ukuran = 0.25 m.

Sehingga dengan menggunakan persamaan 1 diperoleh :

luas penampang (A) = P x L

= 0.25 m x 0.25 m

= 0.0625 m².

Dengan demikian diperoleh luas permukaan bak filter = 0.0625 m².

61

b. Menghitung volume total (V) bak filter

Volume total (V) bak filter yaitu dengan mengukur panjang bak filter

dengan ukuran = 0.25 m, lebar bak filter dengan ukuran = 0.25 m dan tinggi

bak filter dengan ukuran = 2.00 m. Sehingga dengan menggunakan

persamaan 2 diperoleh :

Volume total bak filter (V) = P x L x T

= 0.25 m x 0.25 m x 2.00 m

= 0.125 m³

Dengan demikian diperoleh volume total bak filter dalam keadaan

kosong = 0.125 m³.

c. Menghitung volume underdrain

Volume underdrain (V) yaitu dengan mengukur panjang bak filter

dengan ukuran = 0.25 m, lebar bak filter dengan ukuran = 0.25 m dan tinggi

underdrain dengan ukuran = 0.10 m. Sehingga dengan menggunakan

persamaan 2 diperoleh

Volume Underdrain (V) = P x L x T

= 0.25 m x 0.25 m x 0.10 m

= 0.00625 m³.

Dengan demikian di peroleh volume underdrain pada bak filter

adalah 0.00625 m³.

62

2. Perhitungan luas permukaan dan volume media filter

Pada penelitian ini air limbah akan di uji menggunakan 3 variasi

filter dengan ketebalan yang berbeda dengan demikian perlu diketahui luas

permukaan dan volume media filter yang akan digunakan. Dengan

menggunakan persamaan 1 dan 2 pada bab sebelumnya maka di peroleh :

a. Filter 1 = Ketebalan pasir = 20 cm, zeolith = 10 cm, dan ijuk = 3 cm

Pasir

Untuk menghitung volume pasir (V) pada setiap filter yaitu dengan

menggunakan panjang bak filter dengan ukuran = 0.25 m, lebar bak filter =

0.25 dan tinggi pasir dalam bak filter = 0.20 m. Dengan menggunakan

persamaan 2 diperoleh :

Volume pasir filter 1 (V) = P x L x T

= 0.25 m x 0.25 m x 0.20 m

= 0.013 m³.

Dengan demikian diperoleh volume pasir pada variasi filter 1 adalah

0.013 m³.

Zeolith

Untuk menghitung volume zeolith (V) pada setiap filter yaitu dengan

menggunakan panjang bak filter dengan ukuran = 0.25 m, lebar bak filter

dengan ukuran = 0.25 dan tinggi zeolith dalam bak filter = 0.10 m. Dengan

menggunakan persamaan 2 diperoleh :

63

Volume zeolith filter 1 (V) = P x L x T

= 0.25 m x 0.25 m x 0.10 m

= 0.006 m³.

Dengan demikian di peroleh volume zeolith pada variasi filter 1

adalah 0.006 m³. Berikut tabel daftar luas penampang dan volume setiap

media yang digunakan pada masing-masing variasi filter :

Tabel 9 Luas permukaan dan volume media pada setiap variasi filter.

No Variasi filter Media Luas

permukaan Volume media

m² m³

1 Filter 1 : ketebalan pasir = 20 cm, zeolith = 10 cm, ijuk = 3 cm

Pasir 0.063 0.013

Zeolith 0.063 0.006

2 Filter 2 : ketebalan pasir = 30 cm, zeolith = 20 cm, ijuk = 3 cm

Pasir 0.063 0.019

Zeolith 0.063 0.013

3 Filter 1 : ketebalan pasir = 30 cm, zeolith = 30 cm, ijuk = 3 cm

Pasir 0.063 0.019

Zeolith 0.063 0.006

3. Pengujian Debit

Debit Merupakan ukuran banyaknya volume air yang mampu

melewati suatu tempat atau mampu di tampung dalam suatu tempat setiap

satuan waktu. Pada penelitian ini pengujian debit dilakukan secara manual

sehingga di peroleh data debit sebagai berikut :

a) Debit inlet ( Q in )

Pada penelitian ini dilakukan pengujian debit secara manual,

pengujian dimaksudkan untuk memperoleh debit optimal untuk pengisian

sampel limbah rumah tangga ke dalam bak filter. Perhitungan debit

64

pengisian (Qin) yaitu dengan mengukur banyaknya air keluar melalui pipa

inlet persatuan waktu.

Dari salah satu percobaan diperoleh volume sampel = 1.407 ml

dengan waktu pengambilan sampel selama 2.53 detik sehingga dengan

menggunakan persamaan 4 diperoleh:

Debit inlet (Qin) =

=

= 0.556 L/dtk.

Dari hasil di peroleh debit salah satu percobaan adalah 0.556 l/dtk.

Berikut daftar hasil debit inlet (Qin) pada setiap pengujian :

Tabel 10 perhitungan debit Inlet (Q in)

No Volume Sampel waktu Debit (Q)

Ml Detik L/dtk 1 1.407 2.53 0.556 2 1.305 2.13 0.613 3 1.300 2.13 0.610 4 1.222 2.04 0.599 5 1.200 1.98 0.606

Debit Rata-rata 0.597

Dari hasil perhitungan diatas di peroleh debit inlet (Q in) = 0.597

L/dtk. Debit tersebut yang akan digunakan pada pengujian setiap ketebalan

dan jenis air limbah yang digunakan.

b) Debit Outlet ( Q out )

Pada dasarnya debit outlet (Qout) di pengaruhi oleh ketebalan media

filter dan zat yang tersuspensi dalam sampel yang digunakan, dengan

65

demikian perlu dilakukan pengamatan terhadap setiap variasi filter yang

digunakan, debit outlet dapat dihitung dengan memperhatikan jumlah air

keluar pada pipa outlet dan waktu yang diperlukan air untuk terfiltrasi.

Dari salah satu percobaan diperoleh volume air keluar = 30.18 liter

dengan waktu filtrasi = 446.8 detik sehingga dengan menggunakan

persamaan 4 diperoleh :

Debit outlet (Qout) =

=

= 0.068 L/dtk.

Dengan demikian debit outlet pada variasi filter 1 dengan limbah air

keruh adalah 0.068 L/dtk. Berikut daftar hasil pengujian debit inlet (Qin) :

Tabel 11 debit outlet setiap sampel pada pengujian sand filter

No Variasi filter Jenis limbah

Air keluar

Waktu filtrasi Debit out

liter Detik menit L/dtk

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah air keruh 30.18 446.8 7.45 0.068

limbah cuci pakaian

32.80 443.1 7.39 0.074

limbah cuci piring 31.20 426.2 7.10 0.073

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

limbah air keruh 28.60 663.1 11.05 0.043

limbah cuci pakaian

30.40 660.8 11.01 0.046

limbah cuci piring 32.20 586.0 9.77 0.055

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah air keruh 30.55 1209 20.16 0.025

limbah cuci pakaian

32.20 1083 18.05 0.030

limbah cuci piring 33.80 849.4 14.16 0.040

66

Pengaruh variasi filter terhadap waktu filtrasi dapat dilihat pada

gambar 28 berikut :

Gambar 28 Grafik pengaruh variasi filter terhadap waktu filtrasi.

Dari gambar 28 di atas dapat diketahui bahwa variasi ketebalan filter

yang digunakan sangat berpengaruh terhadap waktu filtrasi semakin tebal

filter yang digunakan maka semakin lama waktu filtrasi yang dibutuhkan .

Pengaruh variasi filter terhadap debit outlet pada setiap sampel uji

yang digunakan dapat dilihat pada gambar 29 berikut :

Gambar 29 Grafik debit outlet pada setiap variasi filter dan sampel uji.

0

5

10

15

20

25

1 2 3

Wak

tu f

iltra

si (

men

it)

variasi filter

limbah airkeruh

limbah cucipakaian

limbah cucipiring

0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

1 2 3

Deb

it o

utl

et (

Q o

ut

)

variasi filter

limbah airkeruh

limbah cucipakaian

limbah cucipiring

67

Dari gambar 29 diatas dapat diketehui bahwa semakin tebal filter

yang digunakan maka semakin lambat debit outlet yang dihasilkan

sebaliknya semakin tipis variasi filter maka debit outlet yang dihasilkan

akan semakin besar.

4. Hasil uji variasi media

Dalam penelitian ini dilakukan pergantian media untuk memenuhi

variasi media yang telah direncanakan. Variasi filter yang akan digunakan

adalah tiga variasi yaitu:

filter 1 ( Pasir = 20 cm, Zeolith = 10 cm, Ijuk = 3 cm),

filter 2 ( Pasir = 30 cm, Zeolith = 10 cm, Ijuk = 3 cm ),

filter 3 (Pasir = 30 cm, Zeolith = 20 cm, Ijuk = 3 cm).

Ke-3 variasi filter tersebut selanjutnya akan di uji menggunakan 3

sampel air limbah rumah tangga (grey water) serta pengambilan

sampel uji pada menit ke-2, menit ke-4, dan menit ke-6. Pengolahan

dimaksudkan agar air sampel uji dapat memenuhi kriteria standard baku

mutu air limbah sehingga aman untuk dialirkan kesaluran drainase. Dengan

parameter yang menjadi fokus pengujian adalah Kekeruhan dan Total

suspended solid ( TSS ).

Berikut hasil pengujian setiap sampel dengan variasi filter yang

telah di tentukan :

68

a. Parameter kekeruhan

Pengukuran kekeruhan pada penelitian ini dengan menggunakan

Turbidimeter. Kekeruhan pada air dapat menurunkan kualitas air dari segi

estetika. Oleh sebab itu, menurut Peraturan Menteri kesehatan tahun 2010

kekeruhan yang diperbolehkan untuk air bersih maksimal sebesar 25 NTU.

Pada pengujian ini di gunakan 3 variasi filter dan 3 variasi limbah

dengan titik sampling outlet dilakukan pada menit ke-2, menit ke-4 dan

menit ke-6. Berikut hasil pengujian kekeruhan setiap sampel yang

digunakan :

Limbah air keruh.

Nilai konsentrasi kekeruhan hasil penyaringan pada setiap filter

dengan sampel limbah air keruh dapat dilihat pada tabel 12 berikut :

Tabel 12 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel limbah air keruh

Pada tabel 12 menunjukan data hasil pengujian kekeruhan sampel

limbah air keruh . Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa penurunan

konsentrasi kekeruhan pada setiap filter dari menit ke-2 mengalami

penurunan yang sangat signifikan, hal tersebut dapat di buktikan dari filter

2 yang mengalami penurunan konsentrasi kekeruhan hingga 8 NTU pada

menit ke-2 penyaringan.

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit NTU NTU menit NTU NTU menit NTU NTU NTU

0 0 603 0 603 0 603 0 603 0 603 0 603 251 2 603 a 36 2 603 a 8 2 603 a 18 252 4 603 b 28 4 603 b 6 4 603 b 8 253 6 603 c 21 6 603 c 5 6 603 c 5 25

NoFilter 1 Filter 2 Filter 3 Baku

mutuSampel Sampel Sampel

69

Limbah cuci pakaian

Nilai konsentrasi kekeruhan hasil penyaringan setiap filter pada

sampel cuci pakaian dapat dilihat pada tabel 13 berikut :

Tabel 13 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel air limbah cuci pakaian.

Pada tabel 13 menunjukan data hasil pengujian kekeruhan sampel

air limbah cuci pakaian. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa penurunan

konsentrasi kekeruhan cukup merata. Hal ini ditunjukan pada hasil

penurunan konsentrasi yang tidak jauh berbeda. Pada filter 2 dan filter 3

memiliki kesamaan konsentrasi pada menit ke-4 dan menit ke-6 yaitu 8

NTU dan 7 NTU.

Limbah cuci piring

Nilai konsentrasi kekeruhan setiap filter pada sampel cuci pakaian

dapat dilihat pada tabel 14 berikut :

Tabel 14 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel air limbah cuci piring.

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit NTU NTU menit NTU NTU menit NTU NTU NTU

0 0 167 0 167 0 167 0 167 0 167 0 167 251 2 167 a 17 2 167 a 15 2 167 a 11 252 4 167 b 16 4 167 b 8 4 167 b 8 253 6 167 c 15 6 167 c 7 6 167 c 7 25

NoFilter 1 Filter 2 Filter 3 Baku

mutuSampel Sampel Sampel

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit NTU NTU menit NTU NTU menit NTU NTU NTU

0 0 55 0 55 0 55 0 55 0 55 0 55 251 2 55 a 13 2 55 a 3 2 55 a 6 252 4 55 b 10 4 55 b 3 4 55 b 4 253 6 55 c 9 6 55 c 1 6 55 c 3 25

Filter 1 Filter 2 Filter 3 Baku mutu

Sampel Sampel SampelNo

70

Pada tabel 14 menunjukan tabel hasil pengujian kekeruhan sampel

air limbah cuci piring. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa penurunan

konsentrasi kekeruhan sangat signifikan. Hal ini dapat ditunjukan pada

filter 2 dapat mecapai 3 NTU dari menit ke-2 penyaringan dan mencapai 1

NTU pada menit ke-6.

b. Parameter Total Suspended Solid (TSS)

TSS merupakan padatan yang terddapat pada larutan namun tidak

terlarut, sehingga dapat menyebabkan larutan menjadi keruh. maksimal 2

μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. Yang termasuk TSS adalah

lumpur, tanah liat, logam oksida, sulfida, ganggang, bakteri dan jamur. TSS

umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan.

Pada pengujian ini di gunakan 3 variasi filter dan 3 variasi limbah

dengan titik sampling outlet dilakukan pada menit ke-2, menit ke-4 dan

menit ke-6. Berikut hasil pengujian TSS setiap sampel yang digunakan :

Limbah air keruh.

Nilai konsentrasi TSS pada setiap filter dangan sampel limbah air

keruh dapat dilihat pada tabel 15 berikut :

Tabel 15 Konsentrasi kekeruhan setiap filter dengan sampel limbah air keruh

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l Mg/L

0 0 482 0 482 0 482 0 482 0 482 0 482 301 2 482 a 31 2 482 a 6 2 482 a 15 302 4 482 b 24 4 482 b 5 4 482 b 7 303 6 482 c 18 6 482 c 4 6 482 c 4 30

NoFilter 1 Filter 2 Filter 3 Baku

mutuSampel Sampel Sampel

71

Hasil pengujian TSS sampel limbah air keruh pada masing-masing

filter dapat dilihat pada gambar 30 sebagai berikut :

Gambar 30 Grafik outlet TSS setiap variasi filter pada sampel limbah air

keruh.

Pada Gambar 30 menunjukan grafik hasil pengujian TSS dengan

sampel limbah air keruh. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa pada

setiap filter konsentrasi TSS mengalami penurunan konsentrasi yang sangat

signifikan dari menit ke 2 hingga mampu mencapai standard baku mutu air

limbah sebagaimana yang telah ditetapkan pada Peraturan Menteri

Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor Tahun 2016 tentang Baku Mutu

Air Limbah Domestik .

Limbah cuci pakaian

Nilai konsentrasi TSS setiap filter dengan sampel limbah cuci

pakaian dapat dilihat pada tabel 16 berikut :

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 2 4 6

TSS(

mg/

l)

Waktu ( menit )

Filter 1

Filter 2

Filter 3

Bakumutu LHK2016

72

Tabel 16 Konsentrasi TSS setiap filter dengan sampel air limbah cuci pakaian

Hasil pengujian TSS sampel air limbah cuci pakaian pada masing-

masing filter dapat dilihat pada gambar 31 sebagai berikut :

Gambar 31 Grafik outlet TSS setiap variasi filter dengan sampel air

limbah cuci pakaian.

Pada Gambar 31 menunjukan grafik hasil pengujian TSS sampel air

cuci pakaian. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa penurunan

konsentrasi TSS pada limbah cuci pakaian sangat baik, Hal ini ditunjukan

pada penurunan konsentrasi TSS yang sangat signifikan dari menit ke-2

dimana pada setiap variasi filter telah memenuhi standard baku mutu.

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l mg/l

0 0 140 0 140 0 140 0 140 0 140 0 140 301 2 140 a 14 2 140 a 13 2 140 a 10 302 4 140 b 14 4 140 b 7 4 140 b 9 303 6 140 c 13 6 140 c 5 6 140 c 6 30

Filter 1 Filter 2 Filter 3 Baku mutu

Sampel Sampel SampelNo

0

30

60

90

120

150

0 2 4 6

TSS(

mg/

l)

Waktu( menit )

Filter 1

Filter 2

Filter 3

BakumutuLHK2016

73

Limbah cuci piring.

Nilai konsentrasi TSS pada setiap filter dengan sampel limbah cuci

piring dapat dilihat pada tabel 17 berikut :

Tabel 17 Konsentrasi TSS setiap filter dengan sampel air limbah cuci piring.

Hasil pengujian TSS pada setiap filter dengan sampel air limbah cuci

piring dapat dilihat pada gambar 38 sebagai berikut :

Gambar 32 Grafik outlet TSS setiap variasi filter pada sampel air limbah

cuci piring.

Pada Gambar 32 menunjukan grafik hasil pengujian TSS sampel air

cuci piring. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa penurunan konsentrasi

TSS sangat baik pada limbah cuci piring, Hal ini ditunjukan pada hasil

penurunan konsentrasi TSS yang sangat signifikan. Pada filter 2 dan filter 3

mampu menurunkan konsentrasi TSS hingga 1 mg/l pada menit ke-6.

Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet Waktu Inlet Outlet menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l menit mg/l mg/l mg/l

0 0 47 0 47 0 47 0 0 47 0 47 301 2 47 a 11 2 47 a 2 2 47 a 4 302 4 47 b 9 4 47 b 1 4 47 b 3 303 6 47 c 8 6 47 c 1 6 47 c 1 30

NoFilter 1 Filter 2 Filter 3 Baku

mutuSampel Sampel Sampel

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6

TSS(

mg/

l)

Waktu ( menit )

Filter 1

Filter 2

Filter 3

Bakumutu LHK2016

74

B. Analisis Efisiensi Sand Filter Terhadap Sampel Uji

1. Parameter Kekeruhan

Nilai efisiensi konsentrasi penurunan kekeruhan pada setiap filter

terhadap limbah uji yaitu sebagai berikut :

a. Limbah air keruh

Efisiensi setiap filter terhadap limbah air keruh dapat dilihat pada

tabel 18 berikut :

Tabel 18 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan.

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah air

keruh

0 94.03 95.36 97.01

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 98.67 99.00 99.17

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 97.01 98.67 99.17

Efisiensi setiap filter terhadap konsentasi kekeruhan pada limbah air

keruh dapat dilihat pada gambar 33 berikut :

Gambar 33 Grafik efisiensi setiap filter pada sampel limbah air keruh.

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

75

Pada Gambar 33 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah air keruh. Dari grafik

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter mengalami

peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1 menit k-2 =

94,03 %, menit ke-4 = 95,36 % dan menit ke-6 = 97,01 % . Sedangkan pada

filter 2, menit ke-2 = 98,67 %, menit ke-4 = 99,00 % dan menit ke-6 =

99,17 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 97,01 %, menit ke-4 = 98,67 % dan

menit ke-6 = 99,17 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi

ketebalan media dan semakin lama proses filtrasi maka semakin tinggi pula

tingkat efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

Limbah cuci pakaian

Efisiensi setiap filter terhadap limbah air keruh dapat dilihat pada

tabel berikut :

Tabel 19 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel cuci pakaian.

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah cuci

pakaian

0 89.82 90.42 91.02

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 91.02 95.21 95.81

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 93.41 95.21 95.81

Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada limbah

cuci pakaian dapat dilihat pada gambar 34 berikut :

76

Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada limbah

cuci pakaian dapat dilihat pada gambar 34 berikut :

Gambar 34 Grafik efisiensi filter pada sampel limbah air cuci pakaian.

Pada Gambar 34 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah cuci pakaian. Dari

grafik tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter

mengalami peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1

menit k-2 = 89.82 %, menit ke-4 = 90,42 % dan menit ke-6 = 91,02 % .

Sedangkan pada filter 2, menit ke-2 = 91,02 %, menit ke-4 = 95,21 % dan

menit ke-6 = 95,81 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 93,41 %, menit ke-4 =

95,21 % dan menit ke-6 = 95,81 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin

tinggi ketebalan media dan semakin lama proses filtrasi maka semakin

tinggi pula tingkat efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

77

Limbah cuci piring

Efisiensi setiap filter terhadap limbah air keruh dapat dilihat pada

tabel 20 berikut :

Tabel 20 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel cuci piring.

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah cuci

piring

0 76.36 81.82 83.64

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 94.55 94.55 98.18

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 89.09 92.73 94.55

Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi kekeruhan pada limbah

cuci piring dapat dilihat pada gambar 35 berikut :

Gambar 35 Grafik efisiensi filter pada sampel limbah air cuci piring.

Pada Gambar 35 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi kekeruhan pada sampel limbah cuci piring. Dari grafik

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

Waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

78

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter mengalami

peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1 menit ke-2 =

76,36 %, menit ke-4 = 81,82 % dan menit ke-6 = 83,64 % . Sedangkan pada

filter 2, menit ke-2 = 94,55 %, menit ke-4 = 94,55 % dan menit ke-6 =

98,18 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 89,09 %, menit ke-4 = 92,73 % dan

menit ke-6 = 94,55 % Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi ketebalan

media dan semakin lama proses filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat

efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

2. Parameter Total Suspended Solid (TSS)

Nilai efisiensi konsentrasi penurunan TSS pada setiap filter terhadap

limbah uji yaitu sebagai berikut :

a. Limbah air keruh

Efisiensi setiap filter terhadap limbah air keruh dapat dilihat pada

tabel 21 berikut :

Tabel 21 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah air keruh

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

limbah air keruh

0 93.57 95.02 96.27

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 98.76 98.96 99.17

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 96.89 98.55 99.17

Efsiensi setiap filter terhadap konsentasi TSS pada limbah air keruh

dapat dilihat pada gambar 36 berikut :

79

Gambar 36 Grafik efisiensi filter pada sampel limbah air keruh.

Pada Gambar 36 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah air keruh. Dari grafik

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter mengalami

peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1 menit k-2 =

93,57 %, menit ke-4 = 95,02 % dan menit ke-6 = 96,27 % . Sedangkan pada

filter 2, menit ke-2 = 98,76 %, menit ke-4 = 98,86 % dan menit ke-6 =

99,17 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 96,89 %, menit ke-4 = 98,55 % dan

menit ke-6 = 99,17 % Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi ketebalan

media dan semakin lama proses filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat

efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

b. Limbah cuci pakaian

Efisiensi setiap filter terhadap limbah cuci pakaian dapat dilihat pada

tabel 22 berikut :

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

80

Tabel 22 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah cuci pakaian

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

Air cuci pakaian

0 90.00 90.00 90.71

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 90.71 95.00 96.43

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 92.86 93.57 95.71

Efsiensi setiap filter terhadap konsentasi TSS pada limbah cuci

pakaian dapat dilihat pada gambar 37 berikut :

Gambar 37 Grafik efisiensi filter pada sampel limbah air cuci pakaian

Pada Gambar 37 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah cuci pakaian. Dari grafik

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter mengalami

peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1 menit k-2 =

90.00 %, menit ke-4 = 90,00 % dan menit ke-6 = 90,71 % . Sedangkan pada

filter 2, menit ke-2 = 90,71 %, menit ke-4 = 95,00 % dan menit ke-6 =

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

81

96,43 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 93,86 %, menit ke-4 = 93,57 % dan

menit ke-6 = 95,71 % Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi ketebalan

media dan semakin lama proses filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat

efisiesnsi yang diperoleh dari proses filtrasi tersebut.

c. Limbah cuci piring

Efisiensi setiap filter terhadap limbah cuci piring dapat dilihat pada

tabel 23 berikut :

Tabel 23 Efisiensi setiap filter terhadap konsentrasi TSS pada limbah cuci piring.

No Variasi filter Sampel Efisiensi (%)

0 2 4 6

1 Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

Air cuci piring

0 76.60 80.85 82.98

2 Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

0 95.74 97.87 97.87

3 Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

0 87.23 91.49 93.62

Efsiensi setiap filter terhadap konsentasi TSS pada limbah cuci

piring dapat dilihat pada gambar 38 berikut :

Gambar 38 Grafik efisiensi filter pada sampel limbah air cuci piring

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Efi

sien

si (

%)

Waktu (menit)

Filter 1

Filter 2

Filter 3

82

Pada Gambar 38 menunjukan grafik persentase efisiensi setiap filter

terhadap konsentrasi TSS pada sampel limbah cuci piring. Dari grafik

tersebut dapat dilihat bahwa persentase efisiensi setiap filter mengalami

peningkatan dari menit ke-2 hingga menit ke-6. Pada filter 1 menit ke-2 =

76,60 %, menit ke-4 = 80,85 % dan menit ke-6 = 82,98 % . Sedangkan pada

filter 2, menit ke-2 = 95,74 %, menit ke-4 = 97,87 % dan menit ke-6 =

97,87 %. Pada filter 3, menit ke-2 = 87,23 %, menit ke-4 = 91,89 % dan

menit ke-6 = 93,62 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama proses

filtrasi maka semakin tinggi pula tingkat efisiesnsi yang diperoleh dari

proses filtrasi tersebut.

83

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil analisa dan pembahasan

dalam penelitian ini adalah :

1. Ketebalan media filter sangat berpengaruh tehadap debit filtrasi dan

penurunan konsentrasi yang terkandung di dalam air limbah rumah

tangga (grey water), semakin tebal media filter maka semakin lambat

debit filtrasi, akan tetapi kualitas air limbah rumah tangga (grey

water) yang dihasilkan semakin baik.

2. Waktu filtrasi juga sangat berpengaruh terhadap penurunan

konsentrasi yang terkandung dalam air limbah rumah tangga (grey

water), semakin lama proses filtrasi maka semakin baik kualitas air

limbah rumah tangga (grey water) yang dihasilkan.

3. Efisiensi ketebalan media dan waktu filtrasi terhadap pengolahan

limbah rumah tangga ( grey water ) diperoleh bahwa setiap

penambahan ketinggian media dan waktu fitrasi terjadi peningkatan

efisiensi pengolahan limbah rumah tangga (grey water) dengan

peningkatan efisiensi setiap ketebalan antara 1.2 % hingga 18.19 %

dan peningkatan efisiensi terhadap waktu pengolahan hingga 5.46 %.

84

B. Saran

Berdasarkan hasil yang telah didapat dalam penelitian ini, maka:

1. Metode penyaringan bertekanan menghasilkan defisiensi kadar

kekeruhan dan TSS yang cukup besar, namun metode penyaringan

yang biaya digunakan cukup mahal. Oleh karena itu, pada penelitian

selanjutnya diperlukan alat penyaringan defisiensi kekeruhan dan

TSS yang lebih ekonomis yaitu dengan metode penyaringan secara

gravitasi.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai parameter yang

terkandung dalam air limbah rumah tangga berupa COD, BOD,

Minyak, pH, Amoniak, dan Total coliform.

3. Perlu dilakukan pengolahan pendahuluan (pretreatment) terhadap

setiap media filter yang digunakan sehingga dapat diketahui

kemampuan masing-masing media dalam menurunkan kandungan

air limbah tersebut.

4. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kecepatan aliran pada

media berbutir sehinngga diperoleh kecepatan optimal dalam

pengolahan limbah rumah tangga (Grey Water) menggunakan sand

filter.

5. Pengolahan limbah rumah tangga (grey water) menggunakan sand

filter cenderung memiliki tingkat pengolahan dengan debit yang

lambat sehingga proses pengolahan limbah rumah tangga (grey

85

water) berlangsung cukup lama, oleh karena itu perlu dilakukan

kajian lebih lanjut mengenai pengaruh gradasi material yang

digunakan pada sand filter sehingga di peroleh ukuran material yang

yang mampu mengolah limbah rumah tangga tersebut secara cepat

dan efisien.

6. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai pengaruh luas

penampang sand filter terhadap pengolahan limbah rumah tangga

(grey water).

86

DAFTAR PUSTAKA

Artiyani Anis, Firmansyah HeriNano. 2016. Kemampuan Filtrasi Upflow Pengolahan Filtrasi Up Flow Dengan Media Pasir Zeolit Dan Arang Aktif Dalam Menurunkan Kadar Fosfat Dan Deterjen Air Limbah Domestik. Industri Inovatif. 6(1): 8-5.

Andrie, Fatmawati Suci, Tehuayo Haris. Rancangan Sistem Penjernian Air

Baku Dengan Sistem Slow Sand Filter Di Desa Lekopancing Kab. Maros Sulawesi Selatan. Jurnal Iltek. 11(21): 1523-1530.

Dini, 2016, Filtrasi Sand Filter, http://akrantauans.blogspot.com. Fajri Nur Muhammad, Sutikno Sigit, Handayani Lilis Yohanna, 2017.

Efektifitas Rapid Sand Filter Untuk Meningkatkan Kualitas Air Daerah Gambut Di Provinsi Riau. Jom Fteknik. 4(1): 1-9.

Filiazati Mega, Apriani Isna, Zahara Anita Titin, Pengolahan limbah cair

domestik dengan bio filter aerob menggunakan media bioball dan tanaman kiamban.

Griswidia, Reni, 2008, Penurunan Kadar Minyak Lemak Pada Limbah

Laundry Dengan Menggunakan Reaktor Biosand Filter Dilanjutkan dengan Reaktor Karbon Aktif.

Handayani Siwi Dwi. 2013.Kajian Pustaka Potensi Pemanfaatan

Greywater Sebagai Air Siram Wc Dan Air Siram Tanaman Di Rumah Tangga. Jurnal Presipitas. 10(1): 41-50.

Jami’ah, Hadi Wahyono.2014. Penggunaan Unit Slow Sand Filter, Ozon

Generator Dan Rapid Sand Filter Untuk Meningkatkan Kualitas Air Sumur Dangkal Menjadi Air Layak Minum Dengan Parameter Kekeruhan, Fe, Dan Mn, Jurnal Teknik Pomits. 3(2): 256-259.

Handayani Dwi Siswi. 2013. Kajian Pustaka Potensi Pemanfaatan Grey

Water Sebagai Air Siram WC dan Air Siram Tanaman Di Rumah Tangga. Jurnal Presipitas. 10(1): 41-50.

Hartono M. Djoko, Gusniani Irma, Kristanto A. Gabriel, Subekti J.

Rachmadi. 2010. Evaluasi Unit Pengolahan Air Minum Instalasi Pdam Rawa Lumbu 4, Bekasi. Jurnal Purifikasi. 11(2): 119-128.

87

Handayani Lilis Yohanna, Sujatmiko Bambang, Sutikno Sigit. 2017. Penerapan Rapid Sand Filter Untuk Pengolahan Air Sumur Di Kelurahan Kulim Kecamatan Tenayan Raya Pekanbaru. Jurnal Sinergitas PkM & CSR. 1(2): 17-28.

Jannah Syifaul Hanun Fathimah. 2010, Pengaruh Tinggi Media Pasir Silika

Terhadap Penyisihan Kekeruhan Pada Unit Filtrasi Pengolahan Air Minum.

Fitri Madarina Hani, Herdiwidodo Mochtar, Kholik Abdul Muhammad.

2016. Penurunan Kadar Cod, Bod, Dan Tss Pada Limbah Cair Industri Msg (Monosodium Glutamat) Dengan Biofilter Anaerob Media Bio-Ball. Jurnal Teknik Lingkungan. 5(1): 1-10.

Safrodin Ahmad, Mangkoedihardjo Sarwoko. 2016. Desain Ipal

Pengolahan Grey Water Dengan Teknologi Subsurface Flow Constructd Wetland Di Rusunawa Grudo Surabaya. Jurnal Teknik Its. 5(2): 144-149.

Maryani Deni, Masduqi Ali, Moesriati Atiek. 2014. Pengaruh Ketebalan

Media dan Rate filtrasi pada Sand Filter dalam Menurunkan Kekeruha dan Total Coliform. Jurnal Teknik Pomits. Jurnal Teknik Pomits. 3(2): 193-198.

Metcalf dan Eddy, Inc. 2003. Wastewater Engineering: Treatment,

Disposal and Reuse. McGraw-Hill, Inc: USA. Nasution Poso, Sumiyati Sri, Wardana Wisnu Irawan. 2013. Studi

penurunan tss, turbidity dan cod dengan menggunakan kitosan dari limbah cangkang keong sawah (pila ampullacea) sebagai biokoagulan dalam pengolahan limbah cair pt. Sido muncul, tbk semarang.

Obe Ricardo Ary, Dkk. 2011. Genesa Bahan Galian Mineral Zeolit. Pasmawati Yanti, Anwars Andries. 2010. Proses Filtrasi Dalam Sistem

Instalasi Penjernian Air Dalam PDAM Tirta Musti Palembang. Jurnal Ilmiah Tekno. 7(2): 93-104.

Putri Inesya Alda, Ramdani M, Regiyanti Risma. 2015. Filtrasi Dengan

Media Butiran.

88

Quddus Rachmat. 2014. Teknik Pengolahan Air Bersih Dengan Sistem Saringan Pasir Lambat (Downflow) Yang Bersumber Dari Sungai Musi. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. 2(4): 669-675.

Raafiandy Awwal, Hudori. 2011. Efektifitas Pengolahan Greywater

Dengan Menggunakan Rsf (Rapid Sand Filter) Dalam Menurunkan Kekeruhan, Tss, Bod, Dan Cod.

Rahmawati St, Chadijah, Ilyas Asriyani. Analisa Penurunan Kadar COD

dan BOD Limbah Cair Laboratorium Biokimia UIN Makassar Menggunakan Fly ASH (Batu Terbang) Batu Bara.

Sari Maya Nur. Studi Kinerja Biosand Filter Untuk Pengolahan Air Minum

Ditinjau Terhadap Parameter Kekeruhan Dan Besi. Saputra Rodhie. 2006. Pemanfaatan Zeolit Sintetis Sebagai Alternatif

Pengolahan Limbah Industri. Syahrir Suryani, Sugianto, Irwan. 2018. Studi Penurunan Kadar Mangan

(Mn) Pada Air Melalui Media Filter Pasir Kuarsa Malimpung. Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi

(BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Air. Oseana. xxx(3): 21-26.

Selintung Mary, Syahrir Suryani. 2012. Studi Pengolahan Air Melalui

Media Filter Pasir Kuarsa (Studi Kasus Sungai Malimpung). Subekti Purwo, Ariyanto Anton, Simamora Yadi Frans. 2012. Perencanaan

Instalasi Pengolahan Air Bersih Dengan Saringan Pasir Lambat “Up Flow” Di Kampus Universitas Pasir Pengaraian Kabupaten

Rokan Hulupropinsi Riau. Jurnal Aptek. 4(2): 77-88. SNI 03-3981-2008. Perencanaan Instalasi Saringan Pasir Lambat. Tjokrokusumo, KRT. 1998. Pengantar Engineering Lingkungan, STTL

“YLH”, Yogyakarta. Umar Agus Muhammad, Baiquni M, Ritohardoyo Su. 2011. Peran

Masyarakat Dan Pemerintah Dalam Pengelolaan Air Limbah Domestik Di Wilayah Ternate Tengah. Majalah Geografi Indonesia. 25(1): 42-54.

89

Utomo Sudiyo, Sir W.M. Tri, Sonbay Albert. 2012. Desain Saringan Pasir Lambat Pada Instalasi Pengolahan Air Bersih (Ipab) Kolhua Kota Kupang. Jurnal Teknik Sipil. 1(4): 38-46.

90

L

A

M

P

I

R

A

N

91

TESTING METHOD :

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Tabel 1. Penentuan Debit Dengan Metode Coba-Coba ( Putaran 90 )

Tabel 2. Pengamatan pengolahan limbah Rumah Tangga menggunakan

Saringan Pasir ( Limbah Air keruh )

Tabel 3. Pengamatan hidrolis limbah air keruh

Koordinator Asisten Laboratorium Hidrolika Universitas Hasanuddin

Muhammad Ilham Taufieq Haeruddin, S.T

Volume Sampel waktu Debit (Q)

ml Detik L/dtk

1 1.407 2.53 0.556

2 1.305 2.13 0.613

3 1.300 2.13 0.610

4 1.222 2.04 0.599

5 1.200 1.98 0.606

0.597

No

Debit Rata-rata

Menit ke-2 Menit Ke-4 Menit Ke-6Total suspended Solid (Mg/L) 30 482 31 24 18Kekeruhan (NTU) 25 603 36 28 21Suhu (°C) - 27.5 27.5 27.5 27.5Total suspended Solid (Mg/L) 30 482 6 5 4Kekeruhan (NTU) 25 603 8 6 5Suhu (°C) - 27.8 27.8 27.8 27.8Total suspended Solid (Mg/L) 30 482 15 7 4Kekeruhan (NTU) 25 603 18 8 5Suhu (°C) - 27.5 27.5 27.5 27.5

Parameter Setelah Diuji

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

3

Parameter Sebelum di

ujiNo Variasi Filter Parameter Uji

Standar Baku Mutu Air Limbah

Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

1

Detik Detik L/Dtk L/Dtk Liter liter Liter

3.4653.7 0.597

32.72

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

1Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

Variasi FilterNo

2.54

4.14

54.8 0.597

Volume Air Masuk

32.06

0.025

Volume air keluar

30.18

28.60

30.5534.69

Waktu filtrasi

446.8

663.1

1209.4 0.59758.1

Waktu Pengisian Debit

Pengisian Debit

Filtrasi (Q

0.068

0.043

Volume air tertinggal

SIEVE ANALYSIS

92

TESTING METHOD :

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Tabel 4. Pengamatan pengolahan limbah Rumah Tangga menggunakan

Saringan Pasir ( Limbah cuci pakaian )

Tabel 5. Pengamatan hidrolis sampel limbah cuci pakaian

Koordinator Asisten Laboratorium Hidrolika Universitas Hasanuddin

Muhammad Ilham Taufieq Haeruddin, S.T

Menit ke-2 Menit Ke-4 Menit Ke-6Total suspended Solid (Mg/L) 30 140 14 14 13Kekeruhan (NTU) 25 167 17 16 15Suhu (°C) - 27.8 28.3 28 28.1Total suspended Solid (Mg/L) 30 140 13 7 5Kekeruhan (NTU) 25 167 15 8 7Suhu (°C) - 27.7 27.7 27.3 27.3Total suspended Solid (Mg/L) 30 140 10 9 6Kekeruhan (NTU) 25 167 11 8 7Suhu (°C) - 29.8 29.8 29.8 29.8

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

No Variasi Filter Parameter UjiStandar Baku

Mutu Air Limbah

Parameter Sebelum di

uji

Parameter Setelah Diuji

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

1Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

Detik Detik L/Dtk L/Dtk Liter liter Liter

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

56.3

1.71

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

53.4 660.8 0.597

57.8

1.411083 0.597 0.030

0.046 31.88 30.40 1.48

33.61 32.20

443.1 0.597 0.074 34.51 32.801Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

Debit Pengisian

Debit Filtrasi (Q

Volume Air Masuk

Volume air keluar

Volume air tertinggalNo Variasi Filter

Waktu Pengisian Waktu filtrasi

SIEVE ANALYSIS

93

TESTING METHOD :

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Tabel 6. Pengamatan pengolahan limbah Rumah Tangga menggunakan

Saringan Pasir ( Limbah cuci piring )

Tabel 7. Pengamatan hidrolis sampel limbah cuci piring

Koordinator Asisten Laboratorium Hidrolika Universitas Hasanuddin

Muhammad Ilham Taufieq Haeruddin, S.T

Menit ke-2 Menit Ke-4 Menit Ke-6Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 11 9 8Kekeruhan (NTU) 25 55 13 10 9Suhu (°C) - 28 28 27.9 28Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 2 1 1Kekeruhan (NTU) 25 55 3 3 1Suhu (°C) - 28 27.8 28.1 28Total suspended Solid (Mg/L) 30 47 4 3 1Kekeruhan (NTU) 25 55 6 4 3Suhu (°C) - 28.2 28.2 28.2 28.2

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

Parameter Setelah Diuji

1Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

No Variasi Filter Parameter UjiStandar Baku

Mutu Air Limbah

Parameter Sebelum di

uji

Detik Detik L/Dtk L/Dtk Liter liter LiterNo Variasi Filter

Waktu Pengisian Volume air tertinggal

1Filter 1 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 20 cm , Ijuk = 3 Cm

54.65 426.20 0.597 0.073 32.63 31.2 1.43

Waktu filtrasiDebit

Pengisian Debit

Filtrasi (Q Volume Air

Masuk Volume air

keluar

0.055 34.30 32.2 2.10

3Filter 3 : Zeolith 1 = 20 Cm , Pasir = 30 cm , Ijuk = 3 Cm

60.11 849.40 0.597 0.040 35.89 33.8 2.09

2Filter 2 : Zeolith 1 = 10 Cm , Pasir = 30 cm, Ijuk = 3 Cm

57.45 586.00 0.597

SIEVE ANALYSIS

94

TESTING METHOD : ASTM D 424-59, D 4318-(00), AASHTO T89/T90

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Sebelum Sesudah

-

-

3500

Tertahan Lolos

3" 75.00 0.00 100.00

2" 50.00 0.00 100.00

11/2" 37.50 5.43 94.57

1" 25.00 12.00 88.00

3/4" 19.00 19.66 80.34

3/8" 9.500 84.00 16.00

4 4.750 91.14 8.86

10 2.000 93.71 6.29

20 0.840 95.83 4.17

40 0.425 97.74 2.26

60 0.250 98.91 1.09

100 0.150 99.51 0.49

200 0.075 99.86 0.14

Pan - 100.00 0.00

12 3495

5 3500

67 3421

41 3462

21 3483

250 3190

90 3280

74 3354

230 420

268 688

2252 2940

0 0

0 0

190 190

Persen (%)

SIEVE ANALYSIS

Hasil Perhitungan Analisa Saringan

Berat tanah kering + Container

Berat Container

Berat tanah Kering

Saringan

No.

Diameter

(mm)

Berat Tertahan

(gram)

Berat Kumulatif

(gram)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010.101.0010.00100.00

Pe

rse

n L

olo

s (%

)

Diameter Saringan (mm)

4

Nomor Saringan

10 18 40 60 100 2003/8"3/4"1"11/2"2"3"

95

TESTING METHOD : ASTM D 424-59, D 4318-(00), AASHTO T89/T90

LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Sebelum Sesudah

-

-

500

Tertahan Lolos

4 4.75 0 100

10 2 0 100

20 0.84 11.6 88.4

40 0.425 44.8 55.2

60 0.25 89.4 10.6

100 0.15 93.4 6.6

200 0.075 99.4 0.6

Pan 0 100 0

Gowa, Juni 2017

Koordinator Asisten Mekanika Tanah

Universitas Hasanuddin

ZULKIFLI

20 467

30 497

3 500

58 58

166 224

223 447

Berat Kumulatif

(gram)

Persen (%)

0 0

0 0

Berat tanah kering + Container

Berat Container

Berat tanah Kering

Saringan

No.

Diameter

(mm)

Berat Tertahan

(gram)

Hasil Perhitungan Analisa Saringan

SIEVE ANALYSIS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010.1110

Pers

en L

olos

(%)

Diameter Saringan (mm)

Grafik Analisa Saringan

No. 4

Nomor Saringan

No. 10 No. 18 No. 40 No. 60 No. 100 No. 200

96

PROJECT : Specific Gravity TestLOCATION :KOORDINAT :BORING DEPTH : TESTING METHOD : ASTM D 854-58(72)LABORATORY : HASANUDDIN UNIVERSITY

Bore Hole No. / Type -- Pasir

Sample Depth & Inclination - 1Number of Volumetric Flask - 1Weight of Vol. Flask + Soil (W2) Gram 47.2Weight of Vol. Flask (W1) Gram 22.21Weight of Dry Soil (Ws=W2-W1) Gram 25.00

Degree 28Weight of Vol. Flask+Water at T (W4) Gram 76.53Weight of Vol. Flask+Water+Soil (W3) Gram 92.15Unit Weight of Water at T, gT Gram/Cm3 0.9963

Temp. Corr. Coefficient, a=gT/g200C - 0.9980

Weight of Soil (Wu=(Ws+W4-W3)) Gram 9.4Specific Gravity of Soil (Gs=a*Ws/Wu) - 2.660

-

Remarks: Unit Weight of Water, gw, 200 C = 0.99823

Pikno 1: 24.16Pikno 2: 16.771+air: 73.642+air:65.14

Sample

SPECIFIC GRAVITY TEST RESULTS

Average of Gs

Temperature, T (oC)

97

Pekerjaan : Penelitian Mahasiswa S3No Sampel :Lokasi : Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil FT UnhasTanggal Percobaan :

TESTING METHOD : ASTM D698/ D 1557

Constan HeadDiameter buret (d) : cmDiameter sampel (D) : cm

Luas potongan melintang buret (a=1/4pd2)

Luas potongan melintang sampel (A=1/4pD2)

Ketinggian hidrolik ( h )

Panjang sampel (L)

Waktu pengujian (t)

Temperatur (T)

Volume air yang terkumpul (Q)

Koefisien permeabilitas (Q.L / h.A.t)

0.785

31.669

108.7

6

28

100

0.0062

Zeolit

28

(cm/det) 0.0006 0.0012 0.0009

(cm3) 125 123 100 100 100

0.0056 0.0065

oC 28 28 28 28

detik 394 180 196 31 27

28

cm 6 6 6 6 6

cm 108.7 108.7 108.7 108.7 108.7

cm231.669 31.669 31.669 31.669 31.669

Pasir Kuarsa

cm20.785 0.785 0.785 0.785 0.785

Juni 2019

16.35

Sampel 1 2 3 4

98

DOKUMENTASI

Proses Pemodelan Media Filtrasi

99

Proses Running

Proses Pengambilan Sampel

100

Proses Pengujian Parameter Penelitian (TSS, Kekeruhan, Suhu).

Sampel Data Pengujian