peningkatan kualitas air pdam cepu di...
TRANSCRIPT
1
PENINGKATAN KUALITAS AIR PDAM CEPU DI SISTEM
DISTRIBUSI DENGAN MENGGUNAKAN MIKROFILTER
LILITAN KAIN DITINJAU DARI
PARAMETER TOTAL COLI
IMPROVING DRINKING WATER QUALITY OF PDAM CEPU IN
WATER DISTRIBUTION SYSTEM WITH FABRIC LOOPS
MICROFILTER USING OBSERVED
PARAMETER OF TOTAL COLI
Muhimatul Khoiroh dan Wahyono Hadi Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Email : [email protected]
Abstrak
Air yang dihasilkan PDAM Cepu mempunyai tingkat kekeruhan 100-200 NTU. Kekeruhan tersebut
mengindikasikan adanya bakteri termasuk bakteri coli. Oleh karena itu, diperlukan teknologi yang dapat meningkatkan
kualitas air tersebut. Teknologi yang digunakan adalah mikrofiltrasi dan kain kapas non lem yang dililitkan setebal 1,5
cm pada pipa Ø ¾ ʺ (catridge) sebagai membrannya. Variabel dalam penelitian ini adalah media yang digunakan dan
bukaan valve inlet mikrofilter dengan sistem pengaliran deadend. Agar alirannya sesuai yang diinginkan, maka catridge
yang dipasang ditutup pada bagian bawah dan bagian atasnya. Bahan yang digunakan sebagai penutupnya adalah
campuran resin dan katalis beserta gypsum sebagai bahan pemadat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrofilter
terbaik adalah mikrofilter lilitan kain dengan variasi media tambahan zeolit dan ½ bukaan valve inlet yang rata-rata
mampu menyisihkan 84,62% bakteri total coli.
Kata kunci : teknologi membran, aliran deadend, mikrofilter, total coli.
Abstract
Cepu PDAM water produced similar level of turbidity 100-200 NTU. Turbidity indicates the presence of
bacteria including coli bacteria. Therefore, necessary need technologies that can improve water quality. The
technology chosen is the type microfiltration and cotton fabric thick wrapped around 1.5 cm on the pipe Ø ¾ (catridge
as it membrane. Variable used in this experiment are media used and inlet valve microfilter with deadend flow. In order
2
to desirable flow, accordingly the catridge is installed must be closed at the bottom and top. The materials used as the
cover is a mixture of resin and catalyst along with gypsum as a compactor. The results showed that the best microfilter
is with a variety of microfilter additional media zeolite and the ½ inlet valve opening, the average capable of removing
84.62% of total coli bacteria.
Keywords: membrane technology, deadend flow, microfilter, total coli.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berkembangnya peradaban manusia menyebabkan pencemaran lingkungan semakin
meningkat, terutama pencemaran air. Pencemaran air juga terjadi di Sungai Bengawan Solo yang
merupakan sumber air baku Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Cepu. PDAM Cepu sampai
saat ini telah melayani sekitar 40% dari keseluruhan rumah penduduk di Cepu. Pelayanan PDAM
Cepu dari segi kualitas, kuantitas, dan kontinuitas masih belum dapat memberikan kepuasan bagi
para pelanggannya. Pada penelitian yang telah dilakukan, karakteristik air PDAM Cepu memiliki
tingkat kekeruhan antara (100-200) NTU. Kekeruhan disebabkan oleh adanya partikel-partikel kecil
dan koloid yang berukuran 10 nm sampai 10μm seperti kwart, tanah liat, sisa tanaman, ganggang,
dan sebagainya (Alaerts dan Santika, 1984).
Kekeruhan air tersebut mengindikasikan adanya bakteri-bakteri penyebab penyakit sehingga
air tersebut tidak layak dikonsumsi oleh manusia. Berdasarkan keadaan tersebut, maka dilakukan
suatu penelitian yang dapat meningkatkan kualitas air PDAM Cepu ditinjau dari paramater total
coli. Peningkatan kualitas air dibandingkan dengan baku mutu mengenai air minum yang telah
ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor
492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
Salah satu metode yang digunakan sebagai metode pengolahan air adalah teknologi membran
berskala rumah tangga. Pada penelitian terdahulu disimpulkan bahwa kemampuan filter dari media
berbahan jeans mampu menurunkan kekeruhan sebesar 99,3% dan TSS sebesar 97,9% tanpa
3
tekanan dan dengan OFR (Over Flow Rate) 0,075 m/jam (Siami, 2008). Membran ini merupakan
membran mikrofiltrasi yang mempunyai ukuran pori antara 0,05-5 μm. Dengan ukuran tersebut,
cocok untuk menahan suspensi dan emulsi, juga untuk memisahkan partikel (bakteri dan ragi).
Selain itu, harga membran mikrofiltrasi lebih murah dan membutuhkan tenaga operasi yang lebih
kecil, yaitu kurang dari 2 bar, sehingga alat pendukung/utilitas yang dibutuhkan lebih sedikit
(Mulder, 1991). Membran yang digunakan pada penelitian ini adalah berupa kain. Pemilihan bahan
berdasarkan skala rumah tangga yang mudah didapat di pasar dan harganya terjangkau. Selain itu,
alat yang digunakan mudah untuk dipindahkan (portable).
1.2 Pumusan Masalah
1. Berapa besarnya prosentase penyisihan mikrofilter lilitan kain terhadap total coli dengan variasi
media dan bukaan valve inlet mikrofilter yang diberikan?
2. Bagaimana variasi mikrofilter yang efektif dan efisien ditinjau dari segi kualitas dan kuantitas
efluen yang dihasilkan?
3. Berapa biaya yang dibutuhkan untuk membuat mikrofilter lilitan kain dengan variasi terbaik?
1.3 Tujuan
1. Menentukan dan membandingkan kemampuan efisiensi penyisihan total coli dengan variasi
variabel yang diberikan.
2. Mengetahui variasi mikrofilter yang efektif dan efisien ditinjau dari segi kualitas dan kuantitas
efluen yang dihasilkan.
3. Mengetahui biaya yang dibutuhkan untuk membuat mikrofilter lilitan kain dengan variasi
terbaik.
4
1.4 Landasan Teori
Dalam penyediaan air minum, kualitas air yang akan dikonsumsi sangat penting untuk
diperhatikan. Standar kualitas air minum yang layak konsumsi telah ditetapkan oleh Peraturan
Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan
Kualitas Air Minum. Air minum yang dimaksud adalah air yang melalui proses pengolahan atau
tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum
(PERMENKES RI NO. 492/MENKES/PER/IV/2010).
Salah satu proses pengolahan air baku menjadi air minum adalah proses filtrasi. Proses filtrasi
merupakan suatu proses fisik kimiawi untuk memisahkan zat-zat tersuspensi dan koloid dari air
dengan melewatkan suatu media berpori, biasanya lapisan pasir atau bahan tiruan (AWWA, 1996).
Selama proses, kualitas air berubah dengan hilangnya zat-zat tersuspensi dan koloid, penyisihan
jumlah bakteri dan organisme lain serta perubahan-perubahan dalam kandungan zat-zat kimia
sehingga terjadi peningkatan kualitas air (Huisman, 1977).
Media berpori yang digunakan dalam penelitian ini adalah kain yang dililitkan pada pipa yang
berfungsi sebagai penyaring. Sedangkan media tambahan lainnya adalah zeolit dan karbon aktif.
Media-media tersebut sebagai media filtrasi yang memisahkan padatan dan cairan (dalam hal ini
air), cairan tersebut ditempatkan melewati suatu media porous untuk memisahkan zat padat
tersuspensi halus yang mungkin ada (Reynold, 1982). Salah satu proses teknologi membran adalah
terjadinya perpindahan karena adanya driving force yaitu: gradien tekanan. Pemisahan dengan
membran yang menggunakan gaya dorong beda tekan sangat dipengaruhi oleh stuktur membran,
yaitu ukuran dan distribusi pori serta porositas membran. Perbedaan ukuran pori ini mengakibatkan
perbedaaan jenis bahan yang dapat dipisahkan dari larutan.
Teknologi membran yang digunakan dalam penelitian ini berjenis mikrofiltrasi. Mikrofiltrasi
menawarkan suatu cara yang cukup efektif untuk menyisihkan partikel kontaminan seperti tanah
liat, ganggang, bakteri dan cryptosporidia dari air minum untuk memenuhi baku mutu yang
5
berlaku. Mikrofiltrasi merupakan proses pemisahan zat terlarut berukuran 50 nm sampai 10 m dari
larutannya dengan menggunakan membran dan beda tekanan sebagai gaya pendorong
berlangsungya proses. Akan tetapi kandungan TDS (Total Dissolve Solid) pada air (zat terlarut)
tidak boleh lebih dari 100 ppm. Tekanan yang digunakan berkisar 0,1 bar dan maksimal 3 bar.
Apabila selisih tekanan mencapai 2 bar, berarti sekitar 90% dari kemampuan filter telah digunakan
(Wenten, 1999).
Sedangkan parameter ujinya adalah bakteri coliform yang dikenal juga sebagai bakteri
indikator sanitasi yang menunjukkan adanya pencemaran oleh feses manusia pada air dan
makanan., yang pada umumnya hidup pada usus manusia. Bakteri ini mempunyai kemampuan
untuk menfermentasikan laktosa pada suhu 44,5 oC ± 0,2 oC selama waktu 24 jam ± 2 jam, dan
kemampuan ini merupakan dasar analisis bakteri coli dengan prosedur tabung fermentasi. Adanya
pertumbuhan bakteri coli dapat diketahui bila ada gas pada tabung durham, yaitu tabung kecil
volum ± 2 ml yang ditempatkan dalam tabung fermentasi yang diletakkan terbalik sehingga
sebagian gas asal fermentasi tertangkap di dalam tabung durham tersebut (Alaerts dan Santika,
1984).
Dan media tambahannya adalah zeolit dan karbon aktif. Zeolit adalah kristal microporous
padat yang didalamnya terdapat senyawa alumina silika yang mempunyai pori dan luas permukaan
yang relatif besar, sehingga mempunyai sifat adsorpsi yang tinggi. Pori-pori tersebut merupakan
suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air (Ismaryata dalam Fatha, 2007).
Kemampuan zeolit sebagai ion exchanger telah lama diketahui dan digunakan sebagai penghilang
polutan kimia. Dalam air zeolit juga ternyata mampu mengikat bakteri E. coli. Hal ini dikarenakan
zeolit dapat berfungsi sebagai perisai penyaringan fisik untuk bakteri pathogen (bakteri dan spora)
(Awaluddin, 2007). Selain itu, zeolit juga dapat menyerap logam berat, bau, kopi, darah, cat,
sampah radioaktif, arsenic, dan bahan-bahan beracun lain yang dapat ditemukan di air. Zeolit juga
dapat menyerap beberapa bagian gas seperti kloroform, dan karbon monoksida (Awaluddin, 2007).
6
Karbon aktif merupakan salah satu bahan yang sangat bermanfaat untuk menghilangkan rasa,
bau, dan warna yang disebabkan oleh zat–zat organik. Istilah karbon aktif itu sendiri dipergunakan
untuk suatu karbon amorf setelah diolah secara khusus untuk memperbesar daya serapnya. Proses
aktivasi itu akan memperluas permukaan karbon amorf, sehingga terbentuk struktur semacam
jaringan yang sangat halus (porous). Oleh karena itu karbon aktif tersebut mempunyai kemampuan
untuk menyerap zat–zat terlarut dalam liquid maupun gas yang lebih besar. Jadi istilah karbon aktif
adalah suatu bentuk karbon yang mampu mengadsorbsi baik dalam fase liquid maupun fase gas.
Karbon aktif ini dapat terbuat dari bermacam–macam bahan diantaranya adalah tempurung kelapa
dan kayu.
2. METODOLOGI
Prosedur penelitian pada penelitan ini dapat dilihat pada Gambar 1.1. Analisis dilakukan
terhadap variabel media yang digunakan dan bukaan valve inlet mikrofilter yang variasinya dapat
dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Variasi Variabel Mikrofilter Lilitan Kain
No. Media Bukaan Valve Inlet
Bukaan Penuh
½ Bukaan
¼ Bukaan
1 Lilitan Kain tanpa media tambahan MT1 MT2 MT3
2 Lilitan Kain dengan media tambahan karbon aktif MK1 MK2 MK3
3 Lilitan Kain dengan media tambahan zeolit MZ1 MZ2 MZ3
Pengoperasian mikrofilter dijalankan dengan tiga tahap. Tahap pertama, alat dioperasikan
hanya menggunakan catridge lilitan kain tanpa media apapun. Tahap kedua, selain catridge juga
ditambahkan dengan karbon aktif di celah kosong pipa penutup. Dan tahap ketiga, media tambahan
yang sebelumnya karbon aktif diganti dengan zeolit. Pengoperasian dilakukan secara intermittent
yang masing-masing tahap dilakukan selama 7 kali running. Proses pengoperasinnya, air baku
7
ditampung pada sebuah bak berkapasitas 37 L. Masing-masing alat diatur sesuai dengan variasi
bukaan valve inlet. Kemudian dengan pompa skala rumah tangga, air dialirkan melalui selang
menuju ke mikrofilter. Selanjutnya pengujian parameter total coli dilakukan sebelum dan sesudah
air di alirkan ke mikrofilter.
Studi Literatur :q Filtrasiq Mikrofiltrasiq Air minumq Metode analisis total coliq Media mikrofilter (kain, zeolit, karbon aktif)q Penelitian terdahulu
Persiapan Analisis :q Perijinan analisis di laboratorium Pusdiklat
MIGAS Cepuq Persiapan prosedur penggunaan alat dan bahan
di laboratorium Pusdiklat MIGAS Cepuq Orientasi laboratorium Pusdiklat MIGAS Cepu
Ide Tugas Akhir :“Peningkatan Kualitas Air PDAM Cepu di Sistem Distribusi dengan Menggunakan Mikrofilter Lilitan Kain Ditinjau Terhadap Parameter
Total Coli”
Penentuan Parameter Penelitian :q Total coliPenentuan Variabel Penelitian :q Media yang digunakanq Bukaan valve inlet
Penentuan Lokasi Sampel :q Peta jaringan sistem distribusi instalasi
PDAM Cepuq Pengambilan sampel di beberapa titik
terjauhq Analisis sisa klorq Ditentukan lokasi pengambilan sampel
Analisis Parameter Akhir(Sesudah dimasukkan ke mikrofilter lilitan kain)
Analisis Parameter Awal(Sebelum dimasukkan ke mikrofilter lilitan kain)
Analisis Data dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Penelitian Pendahuluan :q Penentuan bahan penutup catridgeq Penentuan tebal lilitan kain pada catridge
Persiapan Alat dan Bahan :q Persiapan mikrofilter lilitan
kainq Persiapan kebutuhan media
(zeolit dan karbon aktif)
Pelaksanaan Penelitian(pengoperasian alat secara intermitten)
Gambar 1.1 Kerangka Penelitian
Alat yang digunakan terdiri dari pipa PVC dan aksesorisnya dengan beberapa variasi diameter
sesuai dengan penggunannya, pompa, tempat penampungan air dan selang air. Aliran air untuk
mikrofilter ini adalah aliran deadend, sehingga detail desain catridge diperlihatkan pada Gambar 1.2
dan lilitan kain dapat dilihat pada Gambar 1.3. Desain rangkaian alat mikrofilter lilitan kain dapat
dilihat pada Gambar 1.4. Sedangkan pada Gambar 1.5 ditunjukkan sistem pengembalian air pada
mikrofilter. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi tekanan yang terjadi pada mikrofilter, sehingga
8
alat ini dapat digunakan dengan waktu yang lebih lama (awet dan tahan lama). Dan sebagai
perbandingan, alat yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak tiga buah.
Gambar 1.2 Detail Desain Catridge Gambar 1.3 Detail Desain Lilitan Kain (Potongan A-A)
Gambar 1.4 Desain Mikrofilter Lilitan Kain Gambar 1.5 Desain Sistem Pengembalian Air
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Penentuan Air Baku
Penentuan wilayah pengambilan sampel air berdasarkan tempat layanan sistem distribusi
PDAM Cepu terjauh. Dengan jauhnya sistem distribusi diperkirakan bahwa sisa klor yang
merupakan desinfektan akan berkurang sedikit demi sedikit atau bahkan habis karena jarak
9
tempuhnya yang jauh. Jika tidak ada sisa klor, maka kemungkinan banyak terdapat bakteri termasuk
bakteri coli. Dan wilayah yang memiliki kadar sisa klor yang terkecil adalah Wonorejo yaitu
sebesar 0 mg Cl2/L dengan standar sisa klor pada air minum adalah 0,05 mg Cl2/L (Alaerts dan
Santika, 1984).
3.2 Persiapan Mikrofilter Lilitan Kain
Persiapan mikrofilter lilitan kain meliputi penentuan jenis kain dan pembuatan catidge.
Penentuan kain berdasarkan ketahanannya terhadap air dalam jangka waktu yang cukup lama dan
pada kain tersebut tidak mengandung bahan pewarna ataupun bahan kimia yang larut dalam air. Hal
ini dimaksudkan agar kain dapat digunakan selama mungkin (tahan lama) dan tidak mencemari air.
Selain itu kain harus mudah didapat dengan harga terjangkau. Dan kain yang terpilih adalah kain
kapas non lem karena selain mudah didapat dipasaran, juga kain ini harganya terjangkau.
Sedangkan catridge terbuat dari pipa PVC Ø ¾ʺ dengan panjang 15 cm yang sebelumnya
dilubangi terlebih dahulu sebelum dililitkan dengan kain kapas non lem. Kain harus dililitkan
dengan kencang pada pipa agar dapat menahan aliran air. Sedangkan pipa dilubangi memanjang
tiga sisi yang kemudian disambung dengan sock drad luar. Catridge inilah yang merupakan media
mikrofilter yang berfungsi sebagai penyaring,
3.3 Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan meliputi bahan yang akan digunakan sebagai catridge agar alirannya
deadend dan tebal lilitan efektif yang akan digunakan. Kriteria pemilihan bahan adalah bahan cepat
kering, tidak berbau, tahan lama terhadap air dan tidak larut dalam air. Dan bahan-bahan yang
memenuhi kriteria tersebut adalah campuran resin beserta katalisnya dan gypsum dengan komposisi
6:3:1. Sedangkan penentuan tebal lilitan digunakan utuk mengetahui tebal efektif lilitan kain
berdasarkan kualitas dan kuantitas efluen yang dihasilkan. Variasi tebal lilitan kain yang digunakan
yaitu 0,5 cm; 1,0 cm dan 1,5cm. Masing-masing tebal lilitan kain dianalisis di laboratorium
10
terhadap paramater jumlah total coli. Selain itu, dilakukan pengukuran terhadap debit yang
dihasilkan. Dari hasil analisis diketahui bahwa catridge dengan tebal lilitan 1,5 cm merupakan
catridge yang paling efektif.
3.4 Analisis Parameter Uji
a. Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan
Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.2, Tabel 1.3, dan Tabel 1.4.
Tabel 1.2 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MT1
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 9 7 2 22,22 2 140 110 30 21,34 3 350 170 180 51,43 4 70 34 36 51,43 5 280 70 210 75,00 6 140 27 113 80,71
Rata-rata 165 70 83 50,37 Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010)
Tabel 1.3 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MT2
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 9 7 2 22,22 2 140 94 46 32,86 3 350 140 210 60,00 4 70 23 47 67,14 5 280 46 234 83,57 6 140 17 123 87,86
Rata-rata 165 55 97 57,66 Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010)
Tabel 1.4 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MT3
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 9 5 9 44,44 2 140 46 94 67,14
11
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
3 350 79 271 77,43 4 70 17 53 75,71 5 280 34 246 87,86 6 140 14 126 90,00
Rata-rata 165 33 111 73,76 Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010)
Dari ketiga mikrofilter lilitan kain tanpa media tambahan, MT3 mempunyai kemampuan
terbaik dibandingkan dengan MT1 dan MT2 yang masing-masing hanya berselisih 8,57%.
Perbandingan penurunan jumlah total coli dapat dilihat pada Gambar 1.6. Dan Gambar 1.7
menunjukkan kemampuan masing-masing mikrofilter.
Gambar 1.6 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media
Tambahan
Gambar 1.7 Perbandingan Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada Mikrofilter Lilitan Kain
Tanpa Media Tambahan
050
100150200250300350400
1 2 3 4 5 6
Ju
mla
h B
ak
teri
Coli
form
(MP
N/1
00m
L)
Running Ke-
InfluenMT1MT2MT3
0102030405060708090
1 2 3 4 5 6
Pen
yis
iha
n (
%)
Running Ke-
MT1
MT2
MT3
12
Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.5 dan
Gambar 1.8. Hasil menunjukkan bahwa semakin lama pengoperasian dan semakin kecil bukaan,
maka semakin kecil pula debit dan kecepatan mikrofilter yang dihasilkan. Hal ini dapat diakibatkan
adanya partikel-partikel pengotor dari air baku yang tertahan pada media yang menyebakan ukuran
pori-pori mengecil.
Tabel 1.5 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan
Running Ke- MT1 MT2 MT3
Q V Q V Q V
1 50 6,9 38 5,3 36 5,0 2 42 5,8 36 5,0 25 3,5 3 38 5,3 25 3,5 24 3,3 4 33 4,6 23 3,2 23 3,2 5 25 3,5 19 2,6 17 2,3 6 20 2,8 17 2,3 14 2,0
Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010) Keterangan : Q = debit (mL/det), V= kecepatan (m/jam)
Gambar 1.8 Kecepatan Mikrofiltrasi Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan
b. Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Karbon Aktif
Hasil analisis menunjukkan setiap runningnya cenderung mengalami peningkatan efisiensi
penyisihan yang data lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1.6, Tabel 1.7, dan Tabel 1.8.
0.01.02.03.04.05.06.07.08.0
1 2 3 4 5 6
Kec
epata
n (
m/j
am
)
Running ke-
MT1
MT2
MT3
13
Tabel 1.6 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK1
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 180 110 70 38,89 2 34 21 13 38,24 3 43 23 20 46,51 4 31 14 17 54,84 5 43 17 26 60,47 6 63 23 40 63,49
Rata-rata 66 35 31 50,41 Sumber: Analisis Laboratorium (2010)
Tabel 1.7 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK2
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 180 94 86 47,78 2 34 14 20 58,82 3 43 17 26 60,47 4 31 11 20 64,52 5 43 11 32 74,42 6 63 9 54 85,71
Rata-rata 66 26 40 65,29 Sumber: Analisis Laboratorium (2010) Tabel 1.8 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK3
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 180 70 86 61,11 2 34 11 20 67,65 3 43 9 26 79,07 4 31 6 20 80,65 5 43 7 32 83,72 6 63 9 54 85,71
Rata-rata 66 19 47 76,32 Sumber: Analisis Laboratorium (2010)
Efisiensi yang terbaik dari MK1, MK2, dan MK3 adalah yang mampu menurunkan bakteri
coli sehingga didapatkan efluen yang sedikit mengandung bakteri coli yaitu MK3. Perbandingan
penurunan jumlah total coli dapat terlihat pada Gambar 1.9.
14
Gambar 1.9 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media
Tambahan Karbon Aktif
Gambar 1.10 Perbandingan Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada Mikrofilter Lilitan Kain
dengan Media Tambahan Karbon Aktif Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.9 dan
Gambar 1.11 yang menunjukkan semakin kecil bukaan maka semakin kecil kecepatan, sehingga
bakteri coli semakin mudah tersaring.
Tabel 1.9 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Karbon Aktif
Running Ke- MK1 MK2 MK3
Q V Q V Q V
1 25 3,5 23 3,2 21 2,9 2 22 3,0 20 2,8 19 2,6 3 20 2,8 17 2,3 13 1,8 4 18 2,5 15 2,1 13 1,8 5 20 2,8 13 1,8 12 1,7 6 17 2,3 14 2,0 13 1,7
020406080
100120140160180200
1 2 3 4 5 6Ju
mla
h B
ak
teri
Co
lifo
rm
(MP
N/1
00
mL
)
Running Ke-
InfluenMK1MK2MK3
0102030405060708090
1 2 3 4 5 6
Pen
yis
ihan
(%
)
Running Ke-
MK1
MK2
MK3
15
Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010) Keterangan : Q = debit (mL/det), V= kecepatan (m/jam)
Gambar 1.11 Kecepatan Mikrofiltrasi Media Lilitan Kain dengan Media Tambahan Karbon Aktif
c. Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit
Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.10, Tabel 1.11, dan Tabel 1.12. Setiap kali running
efisiensi penyisihan mengalami peningkatan kecuali pada running ke-6.
Tabel 1.10 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ1
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 170 94 76 44,71 2 280 140 140 50,00 3 350 140 210 60,00 4 240 94 146 60,83 5 110 17 93 84,55 6 110 21 89 80,91
Rata-rata 210 84 126 63,50 Sumber: Analisis Laboratorium (2010)
Tabel 1.11 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ2
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 170 79 91 53,53 2 280 33 247 88,21 3 350 27 323 92,29 4 240 13 227 94,58 5 110 11 99 90,00 6 110 12 98 89,09
Rata-rata 210 29 181 84,62
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
1 2 3 4 5 6
Kec
epa
tan
(m
/ja
m)
Running ke-
MK1MK2MK3
16
Sumber: Analisis Laboratorium (2010) Tabel 1.12 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ3
Running Ke-
Influen (MPN
/100mL)
Efluen (MPN
/100mL)
Nilai Penurunan
(MPN /100mL)
Penyisihan (%)
1 170 63 107 62,94 2 280 27 253 90,36 3 350 23 327 93,43 4 240 11 229 95,42 5 110 5 105 95,45 6 110 5 105 95,45
Rata-rata 210 22 188 88,84 Sumber: Analisis Laboratorium (2010)
Perbandingan penurunan jumlah total coli dapat terlihat pada Gambar 1.12. Sedangkan
Gambar 1.13 menunjukkan perbandingan efisiensi penyisihan.
Gambar 1.12 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit
Gambar 1.13 Perbandingan Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada Mikrofilter Lilitan Kain
dengan Media Tambahan Zeolit
050
100150200250300350400
1 2 3 4 5 6
Ju
mla
h B
ak
teri
Coli
form
(MP
N/1
00m
L)
Running Ke-
InfluenMZ1MZ2MZ3
0102030405060708090
100
1 2 3 4 5 6
Pen
yis
iha
n (
%)
Running Ke-
MZ1
MZ2
MZ3
17
Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.13 dan
Gambar 1.14. Dari data diatas menunjukkan bahwa debit dan kecepatan semakin banyak melakukan
running semakin kecil nilainya.
Tabel 4.13 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Zeolit
Running Ke- MK1 MK2 MK3
Q V Q V Q V
1 25 3,5 23 3,2 21 2,9 2 22 3,0 20 2,8 19 2,6 3 20 2,8 17 2,3 13 1,8 4 18 2,5 15 2,1 13 1,8 5 20 2,8 13 1,8 12 1,7 6 17 2,3 14 2,0 13 1,7
Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010) Keterangan : Q = debit (mL/det), V= kecepatan (m/jam)
Gambar 4.14 Kecepatan Mikrofiltrasi Media Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit
3.5 Pemilihan Mikrofilter Lilitan Kain Terbaik
Mikrofilter lilitan kain terbaik dipilih berdasarkan kualitas dan kuantitas efluen yang
dihasilkan. Kualitas yang dimaksud adalah rata-rata prosentase penyisihan tertinggi dari mikrofilter
lainnya terhadap 4 parameter yaitu kekeruhan, warna, zat organik dan total coli. Sedangkan
kuantitas adalah debit terbanyak yang dihasilkan pada running ke-7. Untuk mengetahuinya
ditentukan batasan kriterianya. Kemudian dilakukan perhitungan mengenai mikrofilter lilitan
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5
1 2 3 4 5 6
Kec
epata
n (
m/j
am
)
Running ke-
MZ1
MZ2
MZ3
18
terbaik dan didapatkan MZ2 sebagai yang terbaik. Untuk membuat alatnya diperlukan biaya sebesar
Rp 724.000,00. Sedangkan biaya untuk memproduksi air perliternya sebesar Rp 18,92 dengan
penggantian bahan setiap 6 bulan sekali.
4. KESIMPULAN
1. Rata-rata efisiensi penyisihan total coli masing-masing mikrofilter lilitan kain yaitu:
a. MT1 sebesar 50,37%; MT2 sebesar 57,66%; dan MT3 sebesar 73,76%.
b. MK1 sebesar 50,41%; MK2 sebesar 65,29%; dan MK3 sebesar 76,32%.
c. MZ1 sebesar 63,50%; MZ2 sebesar 84,62%; dan 88,84%.
2. Pemilihan mikrofiilter terbaik dalam menyisihkan jumlah total coli dan debit yang dihasilkan
cukup banyak dari mikrofilter lainnya adalah MZ2. Namun hasil tersebut masih belum
memenuhi baku mutu PERMENKES RI NO. 492/MENKES/PER/IV/2010.
3. Biaya yang diperlukan untuk membuat MZ2 adalah sebesar Rp 724.000,00.
5. SARAN
1. Perlunya penelitian lebih lanjut mengenai jenis kain yang digunakan karena media kain kapas
ini tidak terlalu tahan lama air.
2. Perlunya dimasukkan aspek tekanan dengan aliran cross flow yang bertujuan untuk mengetahui
pengaruh tekanan dengan menambahkan manometer dan meminimalisasi terjadinya fouling.
3. Casing mikrofilter lebih diperbesar agar dapat mempertebal lilitan kain, sehingga didapatkan
jumlah total coli yang memenuhi standar baku mutu PERMENKES RI NO.
492/MENKES/PER/IV/2010.
4. Pencucian dilakukan dengan air atau gas bertekanan dari dalam ke luar bukan dari luar ke dalam
untuk menghilangkan kotoran hingga bersih.
5. Pada penelitian selanjutnya disarankan untuk parameter air minum yang lainnya.
19
DAFTAR PUSTAKA
1. Alaerts, G., Santika, SS. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.
2. APHA, AWWA, WPCF. 1996. Standart Method For The Examination of Water and
Wastewater, 15th
edition. Washington.
3. Awaluddin. 2007. “Teknologi Pengolahan Air Tanah Sebagai Sumber Air Minum pada Skala
Rumah Tangga”. Seminar Peran Mahasiswa dalam Aplikasi Keteknikan Menuju
Globalisasi Teknologi. Yogyakarta: 17-18 Desember.
4. Fatha, A. 2007. Pemanfaatan Zeolit Aktif untuk Menurunkan BOD dan COD Limbah
Tahu. Semarang: Laporan Tugas Akhir Jurusan Kimia-UNS.
5. Huisman, L., dan W. E. Wood. 1977. Slow Sand Filtration. Genewa: WHO.
6. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia. April, 2010. Persyaratan Kualitas Air
Minum. KEPMENKES NO: 492/MENKES/PER/IV/2010.
7. Reynolds, T. D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, 2nd
edition. USA: PWS.
8. Siami, L. 2008. Studi Kemampuan Filter Kain Jin Sebagai Pengolahan awal dalam
Menurunkan Kekeruhan dan TSS. Surabaya: Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik
Lingkungan-ITS.
9. Wenten, I G. 1999. Teknologi Membran Industrial. Bandung.