STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR...

13
1 STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR MINUM DITINJAU TERHADAP PARAMETER KEKERUHAN DAN BESI STUDY ON THE PERFORMANCE OF BIOSAND FILTER FOR DRINKING WATER TREATMENT FOR REDUCING TURBIDITY AND IRON Nur Maya Sari Laboratorium Pengendalian Pencemaran Udara Jurusan Teknik Lingkungan-FTSP-ITS *email:[email protected] Abstrak Air sumur penduduk di Kelurahan Simo Mulyo Surabaya mempunyai tingkat kekeruhan sebesar 7,05 NTU dan mengandung logam besi sebesar 1 mg/L, sehingga air tersebut hanya digunakan untuk mencuci dan mandi. Oleh karena itu diperlukan teknologi yang dapat meningkatkan kualitas air tersebut, salah satunya dengan Biosand filter. Parameter yang diuji dalam penelitian ini adalah kekeruhan dan besi. Variabel dalam penelitian ini adalah konsentrasi yang divariasikan kekeruhan sebesar 8 NTU, 10 NTU, 12 NTU dan 15 NTU dan filter yang dibuat dengan penambahan karbon aktif dan tanpa karbon aktif. Filter dioperasikan secara intermitten dengan energi aliran secara gravitasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa filter dengan karbon aktif dapat menyisihkan kekeruhan hingga 92% dan dapat menyisihkan besi hingga 92,45%. Kata kunci: Filter lambat, biosand filter, kekeruhan, pengolahan air minum skala rumah tangga.

Transcript of STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR...

Page 1: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

1

STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR

MINUM DITINJAU TERHADAP PARAMETER KEKERUHAN

DAN BESI

STUDY ON THE PERFORMANCE OF BIOSAND FILTER FOR

DRINKING WATER TREATMENT FOR REDUCING TURBIDITY

AND IRON

Nur Maya Sari

Laboratorium Pengendalian Pencemaran Udara

Jurusan Teknik Lingkungan-FTSP-ITS

*email:[email protected]

Abstrak

Air sumur penduduk di Kelurahan Simo Mulyo Surabaya mempunyai tingkat kekeruhan sebesar 7,05 NTU dan

mengandung logam besi sebesar 1 mg/L, sehingga air tersebut hanya digunakan untuk mencuci dan mandi. Oleh

karena itu diperlukan teknologi yang dapat meningkatkan kualitas air tersebut, salah satunya dengan Biosand filter.

Parameter yang diuji dalam penelitian ini adalah kekeruhan dan besi. Variabel dalam penelitian ini adalah

konsentrasi yang divariasikan kekeruhan sebesar 8 NTU, 10 NTU, 12 NTU dan 15 NTU dan filter yang dibuat dengan

penambahan karbon aktif dan tanpa karbon aktif. Filter dioperasikan secara intermitten dengan energi aliran secara

gravitasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa filter dengan karbon aktif dapat menyisihkan kekeruhan hingga 92% dan

dapat menyisihkan besi hingga 92,45%.

Kata kunci: Filter lambat, biosand filter, kekeruhan, pengolahan air minum skala rumah tangga.

Page 2: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

2

Abstract

Water wells in Simo Mulyo Surabaya has turbidity level of 7,05 NTU and contain iron metal of 1 mg/L, so the

water is only used for washing and bathing. Therefore, it requires technology that can improve water quality. One of

those is Biosand filter.

The tested parameters are turbidity and iron content. The variables in this research are turbidity with

concentration of 8 NTU, 10 NTU, 12 NTU and 15 NTU and type of filter,i.e. using activated carbon and without

activated carbon. The filters are run in which the flow is intermittently and unpressured.

The results show that The filter with activated carbon can remove turbidity up to 92% and iron until 92,45%.

Key word: Slow sand filter, biosand filter, turbidity, household drinking water treatment.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan industri dan pertambahan jumlah penduduk yang pesat secara tidak langsung

menyebabkan kebutuhan akan air semakin meningkat, tetapi yang terjadi pencemaran terhadap air

tanah juga semakin meningkat. Pencemaran yang terjadi dapat berupa adanya kandungan logam

besi dan juga kekeruhan. Kekeruhan yang tinggi menandakan bahwa dalam air tersebut

mengandung bahan organik yang cukup tinggi dan bahan organik ini juga dapat membahayakan

kesehatan manusia. Sedangkan besi terlarut dalam air yang melebihi batas baku mutu antara lain

menimbukan bau, warna dan rasa menyebabkan korosif pada bak yang terbuat dari seng, jika

dikonsumsi dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti stroke, jantung dan kolesterol. Oleh

karena itu pemerintah RI melakukan tindakan preventif melalui Permenkes RI Nomor

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum dimana ditetapkan kadar

maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5 NTU, sedangkan untuk besi

adalah sebesar 0,3 mg/L. Berdasarkan penelitian pendahuluan yang dilakukan pada tanggal 30

Maret 2010, air sumur di Kelurahan Simo Mulyo memiliki nilai kekeruhan sebesar 7,05 NTU dan

besi sebesar 1 mg/L. Hal ini menyebabkan masyarakat menengah ke bawah mengalami kesulitan

Page 3: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

3

dalam mengatasi permasalahan tersebut sehingga diperlukan suatu teknologi pengolahan air tanah

(air sumur) untuk skala rumah tangga.

Teknologi pengolahan air tanah menjadi air minum pada skala rumah tangga salah satunya

dengan filtrasi. Jenis filter untuk pengolahan air sumur menjadi air minum dapat menggunakan

Biosand filter yaitu filter dengan konsep saringan pasir lambat yang khusus didesain untuk skala

rumah tangga. Kelebihan Biosand filter ini dibandingkan dengan jenis slow sand skala rumah

tangga pada penelitian terdahulu adalah desain pada pipa outletnya yang mampu menjaga

ketinggian air diatas media agar lapisan biofilm yang ada terhindar dari kekeringan dan tidak

membutuhkan daya listrik karena dioperasikan secara intermitten. Penambahan karbon aktif di atas

media pada filter 2 bertujuan untuk meningkatkan efisiensi penurunan kekeruhan, senyawa organik,

bau, rasa dan pestisida sehingga dapat dibandingkan perbedaan efisiensi removal dari filter dengan

karbon aktif dan tanpa karbon aktif.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini antara lain:

1. Berapa besarnya efisiensi removal yang dihasilkan dalam mengolah air tanah (air sumur)

menjadi air minum yang memenuhi standar Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor

492/MENKES/PER/IV/2010

2. Kesulitan mengetahui lama waktu clogging Biosand filter

3. Bagaimana cara mengoperasikan dan membersihkan Biosand filter saat terjadi clogging

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penelitian ini antara lain:

1. Menganalisis efisiensi dari biosand filter terhadap penurunan parameter yang diteliti

2. Mengukur lama waktu clogging Biosand filter

3. Membuat SOP (Standard Operation Procedure) untuk pengoperasian dan pembersihan biosand

filter

Page 4: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

4

1.4 Landasan terori

Air merupakan bagian dari kehidupan yang sangat vital fungsinya dalam kehidupan

makhluk hidup. Manfaat air bagi tubuh manusia adalah membantu proses pencernaan, mengatur

proses metabolisme, mengangkut zat-zat makanan dan menjaga keseimbangan suhu tubuh. Apabila

jumlah air yang dikonsumsi kurang dari jumlah ideal (2,5 liter setiap harinya), tubuh akan

mengalami kekurangan cairan (dehidrasi) yang menyebabkan tubuh mudah lemas, capek dan

mengalami gangguan kesehatan. Air yang dikonsumsi manusia hendaknya sesuai dengan kualitas

baku mutu air minum. Menurut departemen kesehatan, syarat-syarat air minum adalah tidak berasa,

tidak berbau, tidak berwarna dan tidak mengandung logam berat. Menurut Permenkes RI Nomor

492/MENKES/PER/IV/2010 air minum adalah air yang melalui proses pengolahan ataupun tanpa

proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum.

Biosand filter (BSF) adalah suatu alat penyaringan atau penjernihan air dimana air yang

akan diolah dilewatkan pada suatu media proses dengan kecepatan rendah yang dipengaruhi oleh

diameter butiran pasir dan pada media tersebut telah dilakukan penanaman bakteri (seeding)

sehingga terjadi proses biologis didalamnya. Biosand filter merupakan salah satu pengembangan

dari slow sand filter yang dirancang dan dibuat secara khusus untuk penggunaan yang bersifat

sementara atau penggunaan rumah tangga. Biosand filter ini merupakan alat pengolah air bersih

yang sejak awal pengembangannya pada tahun 1990 (oleh Profesor David Manz dari University of

Calgary, Kanada).

Biosand Filter (BSF) skala rumah tangga menggunakan konsep slow sand filter (SSF) tapi

dengan beberapa perbedaan. Tinggi umumnya sekitar 0,9-1 m dan berukuran 0,3 m sepanjang tepi

bagian dalamnya. Saringan pasir lambat biasanya mempunyai tinggi 3-5 m dan lebar 4-15 m

(Haarhoff dan Cleasby, 1991). BSF juga mempunyai laju air lebih tinggi dibandingkan saringan

pasir lambat. BSF juga berbeda dengan slow sand filter mengenai desainnya untuk menopang

biofilm selama aliran intermitten. Dua unsur dari desain yang berkontribusi dalam pengawetan

Page 5: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

5

biofilm. Pertama, filter didesain untuk menahan air setinggi 5 cm di atas permukaan atas dari

kolom pasir selama tidak beropersi. ketinggian air setinggi 5 cm yang berhenti berdasarkan

penelitian untuk menetapkan pada ketinggian berapa lapisan biofilm menerima oksigen maksimum

selama terproteksi air yang baru masuk. Lingkungan akuatik yang konstan dibutuhkan untuk

kehadiran organisme untuk bertahan dalam lapisan. Lapisan air tidak boleh terlalu dalam atau

oksigen tidak akan menyebar dan mikroorganisme akan mati. Kedua, adanya plat diffuser yang

menghalangi air sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada lapisan atas pasir (Ritenour, 1998).

Selama mengalir, oksigen dan makanan masuk ke dalam saringan, sementara selama masa

henti, transfer oksigen diambil melalui difusi dari udara pada level terendah supernatan air terhadap

lapisan biologi pada pasir (Buzunis, 1995). Level kedudukan air selama masa henti penting dalam

mengontrol difusi oksigen dan oleh karena itu pertumbuhan biofilm disarankan 2-3 cm merupakan

level yang efisien. (Palmateer et al, 1998).

Karbon aktif adalah suatu bahan padat berpori yang merupakan hasil pembakaran bahan

yang mengandung karbon. Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi

dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-porinya terbuka dan

dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan bau.

Karbon aktif sering digunakan untuk menyaring air dengan campurah bahan-bahan lain.

Karbon aktif digunakan sebagai adsorben untuk menyisihkan rasa, bau, atau warna yang disebabkan

oleh kandungan bahan organik dalam air. Karbon aktif menghilangkan lebih banyak bahan

pencemar dari air dari pada karbon biasa. Sistem pengolahan karbon aktif untuk rumah tangga

sangat mudah. Penyaring karbon aktif yang digunakan pengolahan air rumah tangga mengandung

karbon aktif granula dan Powdered block carbon. Walaupun keduanya efektif, sebuah penelitian

membandingkan bahwa sebuah sistem penyaringan karbon aktif dengan karbon aktif granular lebih

efektif menghilangkan klorin, rasa dan bahan organik terhalogenasi (Awaluddin, 2007).

Page 6: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

6

2. METODOLOGI PENELITIAN

Pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap kemampuan daya saring Biosand filter

skala rumah tangga sehingga dapat diketahui tingkat efisiensi dan kelayakan filter untuk diterapkan

pada masyarakat. Analisis dilakukan terhadap variasi kekeruhan dan penggunaan karbon aktif.

Variasi kekeruhan yaitu 8 NTU, 10 NTU, 12 NTU dan 15 NTU. Variasi tersebut didasarkan pada

penelitian sebelumnya dimana kekeruhan rata-rata air tanah pada negara tropis berkisar 8-15 NTU

(Sagara, 2000). Variasi kedua yaitu filter dengan karbon aktif dan tanpa karbon aktif, variasi ini

bertujuan sebagai perbandingan efektifitas dan mengetahui pengaruh efisiensinya. Berdasarkan

hasil penelitian akan diketahui besarnya efisiensi filter terhadap variasi sehingga diharapkan dapat

menghasilkan efluen air yang layak minum menurut parameter kekeruhan dan besi.

Filter yang digunakan dalam penelitian ini adalah filter single media yang digabung dengan

karbon aktif (Activated Carbon) yang ditempatkan dalam filter dua. Karbon aktif yang digunakan

berbentuk granular dan biasa disebut Granular Activated Carbon (GAC). Filter ini terbuat dari kaca

dan dari pipa PVC. Dimana didalamnya terdapat media pasir dengan diamter 0,25 mm dimana

ketinggian (ketebalan) yang digunakan yaitu 50 cm dan 40 cm. Dibawah media pasir adalah kerikil

halus dengan diameter 1 mm dan kerikil besar dengan diameter 6,3 mm yang masing-masing

tingginya 10 cm sebagai media penyangga. Ketinggian media tersebut merupakan ketinggian efektif

berdasarkan penelitian-penelitian terdahulu. Gambar reaktor filter 1 (Filter tanpa karbon aktif) dan

filter 2 (Filter dengan karbon aktif) ditunjukkan pada Gambar 1.1 dan Gambar 1.2.

Page 7: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

7

Foto reaktor filter saat running ditunjukkan oleh Gambar 1.3 dan penuangan air ke dalam inlet

ditunjukkan Gambar 1.4.

Proses pengaliran secara intermitten namun dilakukan setiap hari untuk mempercepat

mikroorganisme tumbuh dengan sendirinya pada lapisan paling atas media pasir. Pada lapisan

Schmutzdecke inilah akan terjadi proses pengurangan partikel tersuspensi, bahan organik dan

bakteri melalui proses oksidasi biologis maupun kimiawi (Marsono, 1997). Prosedur analisis di

laboratorium berdasarkan pada metode analisis pencemar lingkungan. Penentuan waktu clogging

Gambar 1.3 Reaktor BSF (kiri:BSF 1,kanan:BSF 2

Gambar 1.4 Penuangan air ke dalam inlet BSF 2

Gambar 1.1 Susunan reaktor filter 1 Gambar 1.2 Susunan reaktor filter 2

Page 8: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

8

berdasarkan penurunan kecepatan filtrasi, yaitu pada saat kecepatan filter < 0,67 m/jam (Nakayama

et al., 2007). Sampel diambil pada pukul 06.00 WIB. Sampel tersebut dimasukkan ke dalam botol

yang sudah dibersihkan. Sampel dianalisis terhadap parameter kekeruhan dengan menggunakan alat

turbidimeter yang nilainya dinyatakan dalam NTU dan besi dengan menggunakan Spektrofotometer

dengan panjang gelombang 510 nm (panjang gelombang optimum).

3. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Pada uji pendahuluan diketahui bahwa kekeruhan air sumur tersebut sebesar 7,05 NTU

dengan standar kekeruhan pada air minum adalah sebesar 5 NTU. Sedangkan untuk kadar besi (Fe)

sebesar 1 mg/L dengan standar pada air minum adalah sebesar 0,3 mg/L. Filter terbuat dari kaca dan

dioperasikan selama 14 hari. Pembentukan lapisan Schmutzdecke dilakukan 5 hari dan bersamaan

dengan waktu operasi filter. Hasil dari pengukuran parameter kekeruhan yang dilakukan pada inlet

dan outlet filter dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah ini.

Tabel 1.1 Hasil Uji Kekeruhan

Running

ke-

Inlet

(NTU)

Filter 1

(NTU)

Filter 2

(+GAC)

(NTU)

Removal F1

(NTU)

Removal F2

(NTU)

Efisiensi

F1

Efisiensi

F2

1 8 2,3 2,2 5,7 5,8 71% 72,50%

2 8 1,52 1,2 6,48 6,8 81% 85,00%

3 8 1 0,6 7 7,4 88% 92,50%

4 10 2,1 1 7,9 9 79% 90,00%

5 10 1,67 0,8 8,33 9,2 83% 92,00%

6 10 1,2 0,62 8,8 9,38 88% 93,80%

7 12 1,13 0,52 10,87 11,48 91% 95,67%

8 12 1,14 0,45 10,86 11,55 91% 96,25%

9 12 1,1 0,79 10,9 11,21 91% 93,42%

10 15 1,4 0,7 13,6 14,3 91% 95,33%

11 15 1,2 0,5 13,8 14,5 92% 96,67%

12 15 0,72 0,45 14,28 14,55 95% 97,00%

13 12 1,3 1,2 10,7 10,8 89% 90,00%

14 12 1,2 1 10,8 11 90% 91,67%

rata-rata 87% 92%

Sumber: Hasil analisis, 2010

Page 9: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

9

Pada running hari pertama pengukuran penurunan kekeruhan mencapai 2,3 NTU dan 2,2

NTU, yang berasal dari inlet sebesar 8 NTU. Hal tersebut disebabkan belum terbentuknya secara

sempurna lapisan schmutzdecke dalam filter karena pembentukan dilakukan 5 hari sebelum filter

dioperasikan, dimana efektifnya selama ± 10-20 hari (Lee, 2001). Persentase penyisihan (removal)

filter 1 dan 2 terlihat baik walau terkadang tampak sedikit naik turun, hal ini dapat disebabkan

karena bervariasinya konsentrasi kekeruhan dari inlet. Selain itu naik turunnya dari kekeruhan ini

setiap harinya masih dalam tahap yang wajar dan stabil, dalam artian kenaikan ataupun penurunan

dari kekeruhan ini tidak menyimpang sangat jauh dan dapat dikatakan bahwa filter cukup stabil

dalam penurunan parameter kekeruhan. Rata-rata efisiensi Filter dapat mencapai 87 % pada filter 1

dan 92 % pada filter 2 (filter dengan GAC). Berdasarkan perbandingan tersebut dapat diketahui

bahwa dengan adanya penambahan GAC dapat diketahui mampu meningkatkan efisiensi removal

hingga mencapai 92 %. Berdasarkan hasil analisa terhadap parameter kekeruhan dapat digambarkan

grafiknya sesuai dengan Gambar 1.3 dibawah ini.

Analisis besi dilakukan dengan metode spektrofotometri. Hasil dari pengukuran parameter besi

yang dilakukan pada inlet dan outlet filter 1 (tanpa karbon aktif) serta otlet filter 2 (dengan karbon

aktif) dapat dilihat pada tabel 1.2 dibawah ini.

02468

10121416

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Kek

eru

han

(N

TU

)

Running ke-

Nilai kekeruhan selama proses filtrasi

inlet

outlet filter 1

outlet filter 2

Gambar 1.3 Nilai kekeruhan selama proses filtrasi

Page 10: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

10

Tabel 1.2 Hasil Uji Fe

Running

ke-

A

inlet

Fe inlet

(mg/l)

A filter

1

A filter

2

Fe Filter

1 (mg/l)

Fe Filter

2 (mg/l)

Removal

F1

(mg/l)

Removal

F2

(mg/l)

Efisiensi

F1

Efisiensi

F2

1 0,061 1 0,01 0,008 0,15 0,12 0,85 0,88 85,00% 88,33%

2 0,124 2,05 0,006 0,012 0,08 0,18 1,97 1,87 95,93% 91,06%

3 0,138 2,28 0,003 0,007 0,03 0,10 2,25 2,18 98,54% 95,62%

4 0,051 0,83 0,002 0,004 0,02 0,05 0,82 0,78 98,00% 94,00%

5 0,038 0,62 0,007 0,002 0,10 0,02 0,52 0,60 83,78% 97,30%

6 0,033 0,53 0,009 0,008 0,13 0,12 0,40 0,42 75,00% 78,13%

7 0,08 1,32 0,005 0,003 0,07 0,03 1,25 1,28 94,94% 97,47%

8 0,048 0,78 0,005 0,001 0,07 0,00 0,72 0,78 91,49% 100,00%

9 0,066 1,08 0,003 0,001 0,03 0,00 1,05 1,08 96,92% 100,00%

10 0,047 0,77 0,005 0,011 0,07 0,17 0,70 0,60 91,30% 78,26%

11 0,033 0,53 0,006 0,004 0,08 0,05 0,45 0,48 84,38% 90,63%

12 0,043 0,70 0,005 0,002 0,07 0,02 0,63 0,68 90,48% 97,62%

13 0,032 0,52 0,005 0,003 0,07 0,03 0,45 0,48 87,10% 93,55%

14 0,04 0,65 0,006 0,004 0,08 0,05 0,57 0,60 87,18% 92,31%

rata-rata 90,00% 92,45%

Sumber: Hasil analisis, 2010

Pada running hari pertama pengukuran penurunan besi mencapai 0,15 mg/L dan 0,12 mg/L,

yang berasal dari inlet sebesar 1 mg/L. Hal tersebut disebabkan belum terbentuknya secara

sempurna lapisan schmutzdecke dalam filter. A inlet adalah nilai absorbansi sampel pada inlet, A

outlet 1 adalah nilai absorbansi sampel pada outlet 1 dan A outlet 2 adalah nilai absorbansi sampel

pada outlet 2. Nilai konsentrasi Fe diperoleh dari nilai absorbansi pada spektrofotometer untuk

kemudian disubstitusikan ke dalam persamaan linier kurva kalibrasi Fe. Rata-rata efisiensi Filter

dapat mencapai 90 % pada filter 1 dan 92,45 % pada filter 2 (filter dengan GAC). Berdasarkan

perbandingan tersebut dapat diketahui bahwa dengan adanya penambahan GAC dapat diketahui

mampu meningkatkan efisiensi removal hingga mencapai 92,45 %. Berdasarkan hasil analisa

terhadap parameter besi (Fe) dapat digambarkan grafiknya sesuai dengan Gambar 1.4 dibawah ini.

Page 11: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

11

Berdasarkan hasil pengamatan laboratorium terhadap lapisan paling atas dari pada pasir didapatkan

bakteri dengan ciri berbentuk batang dan berserabut. Hal ini merupakan ciri bakteri besi berjenis

Gallionella. Gambar 4.3 dibawah ini menunjukkan bakteri besi Gallionella hasil pengamatan

laboratorium.

Gambar 1.5 Bakteri besi Gallionella

Standard Operation Procedure (SOP) bertujuan untuk memudahkan dalam mengetahui cara

pengoperasian filter dan pembersihan filter. Pengoperasian filter dimulai dari tahap pembentukan

lapisan Schmutzdecke dengan menuang air baku ke dalam filter, air hasil filtrasi awal dibiarkan

keluar hingga tersisa air setinggi ± 5 cm diatas media pasir lalu dibiarkan selama ± 10-20 hari untuk

mendapatkan kualitas effluent yang maksimal.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14K

onse

ntr

asi F

e (m

g/L

)

Running ke-

Konsentrasi Fe selama proses filtrasi

inlet outlet filter 1 outlet filter 2

Gambar 1.4 Konsentrasi Fe selama proses filtrasi

Page 12: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

12

Saat tingkat kecepatan filtrasi menurun drastis yang menunjukkan bahwa Biosand filter

perlu dibersihkan karena jika ada kekeruhan yang tinggi dapat terjadi kemacetan pada Biosand

filter. Pembersihan Biosand filter dapat dilakukan dengan langkah seperti dibawah ini:

1) Lapisan biofilm dipecah dengan cara mengaduk secara perlahan- lahan air di atas lapisan

biofilm. Oleh sebab itu kedalaman air 5 cm cukup penting untuk efesiensi Biosand filter yang

mana alasan utamanya adalah untuk mencegah pasir dari kekeringan di lapisan atas.

2) Air tersebut diambil untuk dibuang sebanyak kurang lebih 1,5-2 cm saat pembersihan. Pasir di

bagian paling atas media juga diambil sebanyak 1,5-2 cm untuk dicuci di tempat terpisah

hingga air pencucian yang keluar tampak lebih jernih kemudian pasir tersebut dapat

ditempatkan kembali ke lapisan pasir dalam filter (Fair, 1971).

4. KESIMPULAN

1. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan efisiensi filter terhadap penurunan

parameter kekeruhan BSF 1 (tanpa karbon aktif) = 87 %, BSF 2 (dengan karbon aktif) = 92 %,

sedangkan untuk besi BSF 1 (tanpa karbon aktif) = 90 %, BSF 2 (dengan karbon aktif) = 92,45

%.

2. Waktu clogging filter terjadi pada hari ke-22 masa operasi yang ditandai dengan kecepatan

filtrasi yang menurun hingga 0,11 m/jam pada filter 1 dan 0,12 m/jam pada filter 2 dari

kecepatan awalnya 0,67 m/jam.

3. SOP (Standard Operation Procedure) untuk pengoperasian dan pembersihan filter ditunjukkan

pada bab IV (Sub bab 4.6)

5. SARAN

1. Pada saat seeding (penumbuhan bakteri) sebaiknya dilakukan secara optimal (± 10-20 hari)

sebelum operasi filter dijalankan sehingga effluent yang dihasilkan dapat lebih maksimal.

2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai efisiensi removal untuk parameter uji lainnya dan

pengoperasian kembali filter setelah dilakukan pembersihan.

Page 13: STUDI KINERJA BIOSAND FILTER UNTUK PENGOLAHAN AIR …digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-14121-paperpdf.pdf · maksimum yang diperbolehkan untuk kekeruhan adalah sebesar 5

13

DAFTAR PUSTAKA

Awaluddin, N. 2007. Teknologi Pengolahan Air Tanah Sebagai Sumber Air Minum Pada

Skala Rumah Tangga. Peran Mahasiswa Dalam Aplikasi Keteknikan Menuju Globalisasi

Teknologi. Jakarta, 17-18 Desember. Pekan Apresiasi LEM-FTSP UII.

Buzunis, B.J. 1995. Intermittently Operated Slow Sand Filtration: A New Water Treatment

Process. Master's of Engineering Thesis. University of Calgary.

Fair, G.M. 1971. Elements of Water Supply and Wastewater Disposal. New York and London :

John Wiley & Sons Inc.

Haarhoff, Johannes., dan Cleasby J.L. 1991. Biological and Physical Mechanism in Slow Sand

Filtration. New York : Gary Lodsgon, ed. American society of Civil Engineers.

Lee, T.L. 2001. Biosand Household Water Filter Project in Nepal. Master Thesis, Massachusetts

Institute of Technology.

Manz, D. 2007. Preparation of media for the biosand water filter : three-layer system, AB

<URL:http://manzwaterinfo.ca/documents/Calgary>.

Marsono, B.D. 1997. Unit Operasi. Surabaya : Media Informasi Alumni ITS.

Nakayama, F.S., Boman, B.J., Pitts, D.J., 2007. Maintenance. In: Lamm, F.R., Ayars, J.E.,

Nakayama, F.S. (Eds.), Microirrigation for Crop Production. Design, Operation, and

Management. Elsevier, Amsterdam, pp. 389–430.

Palmateer G.A., Dutka B.J., Janzen E.M., Meissner S.M., and Sakellaris M.G. Coliphage and

bacteriophage as indicators of recreational water quality. Water Res 1991: 25: 355–357.

Ritenour, R. 1998. BioSand Household water filter. A tarnsfer of slow sand filtration

technology to developing countries. 3rd ed. Canada : Samaritan’s Purse.

Sagara, J. 2002. Study of Filtration for Point of Use Drinking Water Treatment in Nepal.

Master Thesis, Massachusetts Institute of Technology.