BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan kebutuhan vital makhluk hidup. Proses kehidupan tidak dapat berjalan tanpa adanya air yang memadai. Kebutuhan utama untuk terselenggaranya kesehatan yang baik ialah tersedianya air dari aspek kuantitas, kualitas, dan kontinuitas. Konsumsi air meningkat pesat dalam 50 tahun terakhir yang sebanding dengan penurunan mutu air. Di Indonesia masih banyak daerah yang kekurangan air bersih. Masih ada 40% atau sekitar 90 jutaan rakyat indonesia yang menggunakan air yang tidak layak untuk kehidupan sehari-hari (Asmadi, dkk. 2011). Air yang dibutuhkan ialah air bersih, hygiene, dan memenuhi persyaratan, yaitu air yang berkualitas dalam aspek fisik, kimia dan bebas dari mikroorganisme, tidak berwarna, tawar dan tidak berbau. Pengguna air yang tidak bersih dan hygiene akan mendapat resiko gangguan kesehatan (Soemirat, 2001). Air yang digunakan masyarakat sehari-hari masih banyak yang belum memenuhi persyaratan kesehatan. Oleh sebab itu, penjagaan mutu dengan pengelolaan sumber daya air sangat penting dilaksanakan. Pemantauan dan interpretasi data kualitas air mencakup kualitas fisik, kimia, dan biologi merupakan salah satu langkah pengelolaan yang dilakukan (Effendi, 2003). Keperluan akan air juga dirasakan oleh sarana pendidikan, salah satunya pesantren. Pesantren merupakan suatu lembaga pendidikan Islam tertua di Indonesia. Lembaga pendidikan yang berada dibawah naungan Kementerian Agama ini, menggunakan sistem pendidikan asrama dengan masjid sebagai pusat aktivitasnya dan dipimpin oleh kyai atau ustad sebagai tenaga pengajar. Pesantren Ar-Raudhatul Hasanah merupakan pesantren yang menggunakan kurikulum agama dan kurikulum umum yang mengacu pada Pondok Pesantren Modern Gontor Ponorogo, Jawa Timur. Tujuan Pesantren Ar- Raudhatul Hasanah, yaitu sebagai lembaga pendidikan dan pengajaran serta sebagai garda terdepan dalam membimbing masyarakat baik aspek sosial, ekonomi, maupun budaya. Kondisi pesantren Ar-Raudhatul Hasanah saat ini memiliki santri sebanyak 2997 orang dengan luas lahan 7,5 Ha (Daulay, 2013). Pesantren ini menggunakan air tanah sebagai sumber air baku untuk segala kebutuhan air.

2 Air tanah adalah air yang berada di dalam tanah. Air tanah dibagi menjadi dua, air tanah dangkal dan air tanah dalam. Air tanah dangkal merupakan air yang berasal dari air hujan yang diikat oleh akar pohon. Air tanah ini terletak tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air. Sedangkan air tanah dalam adalah air hujan yang meresap ke dalam tanah lebih dalam lagi melalui proses adsorpsi serta filtrasi oleh batuan dan mineral di dalam tanah. Sehingga berdasarkan prosesnya air tanah dalam lebih jernih dari air tanah dangkal. Air tanah ini bisa didapatkan dengan cara membuat sumur (Kumalasari dan Satoto, 2011). Letak sumur yang seringkali kurang memperhatikan keberadaan sumber pencemar didekatnya seperti jamban, tempat pembuangan sampah, dan saluran pembuangan air limbah dapat mempengaruhi kualitas air sumur. Begitupun juga dengan tidak ada atau rusaknya dinding, lantai, maupun bibir pada konstruksi sumur memungkinkan bahan pemcemar masuk kedalam sumur (Endah dkk, 2006). Sumur dianggap mempunyai tingkat perlindungan sanitasi yang baik bila tidak terdapat kontak langsung antara manusia dengan air di dalam sumur. Tempat buangan kotoran manusia, hewan dan juga limbah sumur itu sendiri merupakan sumber kontaminan. Rembesan sumber kontaminan tersebut sangat mudah merusak kualitas air sumur (Entjang, 2000). Kadar Fe dan Mn yang berada pada tingkat tinggi merupakan kontaminan umum pada air sumur. Hasil pemeriksaan kadar Fe dan Mn pada salah satu sumur bor Pesantren Ar- Raudhatul Hasanah ialah 3,81 mg/l dan 0,2 mg/l untuk masing-masing kadar. Di dalam air minum Fe menimbulkan rasa, warna kuning, pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan, bahkan dalam dosis besar dapat merusak dinding usus hingga kematian. Mangan dalam jumlah yang besar dalam air minum bersifat neurotoksik. Gejala yang timbul berupa gejala susunan syaraf: insomnia, kemudian lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng/mask (Soemirat, 2014). Pada penelitian di mulyorejo utara surabaya, dengan menggunakan ketebalan media pasir yang diaktivasi KMnO4 ialah 110 cm dengan variasi kecepatan aliran 15 ml/min, 30 ml/min, 60 ml/min dapat menyisihkan Fe 45,39% - 53,98 % dan menyisihkan Mn I-2

3 88,96%-97,29% (Annisa et al, 2014). Penurunan Kadar Fe dan Mn, juga telah diteliti dengan penggunaan media pasir dan karbon aktif dengan variasi ketebalan pasir 40 cm, karbon aktif 20 cm efisiensi penurunan Fe 91,55% dan Mn 96,53% dan untuk ketebalan pasir 80 cm, karbon aktif 40 cm efisiensi penurunan Fe 95,07 % dan Mn 97,87% (Panigoro et al, 2015). Penurunan kadar Fe dan Mn juga dapat menggunakan media karbon aktif dan zeolit seperti yang telah uji oleh Hardini dan Karnaningroem (2011). Pada penelitian tersebut dilakukan 3 tahap, yaitu besi dengan kadar 1 mg/l dan 3 mg/l, mangan dengan kadar 1 mg/l dan 2,5 mg/l, dan zat organik dengan kadar 15 mg/l dan 50 mg/l di lewatkan pada filter berisi media karbon aktif, mangan zeolit, dan seri karbon aktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 25 cm dan 40 cm. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa seri karbon aktif dan mangan zeolit dengan ketebalan 40 cm lebih optimum dalam menurunkan kandungan besi, mangan, dan zat organik dalam air dengan efisiensi removal untuk Fe mencapai 93,52%, Mn 97,14%, dan KMnO4 36,0%. Penelitian Handarbeni (2013) yang meneliti keefektifan variasi susunan media filter arang aktif, pasir zeolit dan zeolit dalam menurunkan kadar besi (Fe) air sumur dimana kadar Fe sebelum dilakukan perlakuan yaitu 2,90 mg/l. Kadar Fe sesudah dilakukan perlakuan dengan media filter pasir silika-zeolit-arang aktif sebesar 0,23 mg/l, zeolitarang aktif-pasir silika sebesar 0,18 mg/l, arang aktif-pasir silika-zeolit sebesar 0,22 mg/l. Keefektifan susunan media filter pasir silika-zeolit-arang aktif sebesar 91,83%, zeolit-arang aktif-pasir silika sebesar 93,56% dan arang aktif-pasir silika-zeolit sebesar 92,29%. Variasi susunan media filter yang paling efektif dalam menurunkan kadar Fe adalah susunan media filter zeolit-arang aktif-pasir silika dengan keefektifan sebesar 93,56%. Penurunan kadar besi (Fe) dapat juga dilakukan dengan menggunakan tray aerator dan diffuser. Efisiensi penyisihan kadar besi (Fe) yang terdapat didalam air, didapatkan untuk jenis tray aerator 5 tingkat dengan jarak setiap tingkat 40 cm memiliki efisiensi penyisihan kadar besi (Fe) lebih besar yaitu 10% dibandingkan dengan diffuser aerator td 18 menit yang hanya 2,6%. Nilai rata-rata oksigen terlarut yang dihasilkan dari tray aerator 5 tingkat sebesar 7,24 mg/l, Sedangkan untuk diffuser aerator td 18 menit memiliki nilai rata-rata oksigen terlarut 5,68 mg/l (Luthfihani dan Purnomo, 2015). I-3

4 Berlandaskan pemikiran di atas, yang akan digunakan sebagai dasar penyelesaian masalah air tanah terkait penuruan kualitas air dalam kandungan Fe dan Mn menunjukkan perlu adanya peningkatan kualitas air tanah. Peningkatan kualitas air tanah dapat dilakukan dengan pengolahan air yang sederhana namun tetap memberikan kualitas yang baik dan ekonomis. Oleh karena itu, perlu dilaksanakan penelitian untuk mengetahui pengaruh aerasi bertingkat dengan kombinasi media pasir, karbon aktif, dan zeolit untuk penurunan kadar kontaminan tersebut. 1.2 Perumusan Masalah Air sumur merupakan sumber air yang digunakan sehari-hari untuk keperluan mandi, mencuci, minum dan memasak. Begitupun untuk kebutuhan aktivitas Pondok Pesantren Ar-Raudhatul Hasanah. Kondisi air yang keruh menguning jika diendapkan kerap menjadi problematika yang harus diselesaikan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan alat penyaring air dengan media pasir, karbon aktif, dan zeolit untuk meningkatkan kualitas air tanah. Variasi kombinasi aerasi dengan atau tanpa penambahan zeolit akan diteliti untuk mendapatkan hasil terbaik. 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai oleh penulis yaitu : 1. Merancang alat pengolahan air yang dapat menghasilkan air dengan kualitas yang baik dan ekonomis. 2. Menelaah pengaruh aerasi bertingkat dengan kombinasi media pasir, karbon aktif, dan zeolit terhadap kualitas air. 3. Menelaah kuantitas air yang dapat diproduksi dengan kombinasi media tersebut di atas. 1.4 Ruang Lingkup Adapun batasan masalah penelitian sebagai berikut : 1. Kualitas air tanah yang dimaksud ialah kadar Fe dan Mn. 2. Penelitian ini hanya membahas tentang pengaruh aerasi bertingkat dengan kombinasi media pasir, karbon aktif dan zeolit terhadap kualitas air tanah (Fe dan Mn) dan kuantitas yang diproduksi tiap satuan menit. 3. Air tanah yang digunakan ialah air kran tangki sumur bor I pesantren Ar-Raudlatul Hasanah. I-4

5 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu : 1. Bagi penulis : Sebagai syarat untuk memenuhi penyusunan Tugas Akhir guna mendapatkan gelar Sarjana dari Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik,. Menambah ilmu, pengalaman dan keterampilan sehingga mengasah bakat dan kreatifitas. Pengamalan ilmu untuk masyarakat sebagai wujud pengabdian. 2. Bagi : Mewujudkan pengabdian untuk masyarakat dalam pelaksanaan pembangunan bangsa. Menghasilkan produk yang mengharumkan nama dan sebagai bahan pengembangan penelitian. 3. Bagi Pemerintah : Membantu pemerintah dalam pengembangan potensi mahasiswa. Menciptakan lingkungan sehat serta memperbaiki kualitas air untuk menjaga produktivitas sarana pendidikan 4. Bagi Masyarakat : Memberikan rekomendasi pengolahan air untuk kebutuhan masyarakat 5. Bagi Pesantren : Meningkatkan kualitas air bersih pondok pesantren. Menjalin keharmonisan antara dengan Pondok Pesantren Ar-Raudlatul Hasanah. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Berisi latar belakang, tujuan penelitian, rumusan masalah, manfaat penelitian, ruang lingkup penelitian, serta sistematika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Berisi teori dan pemahaman tentang air secara umum, penelitian sebelumnya, penyakit yang disebabkan oleh air, sumber-sumber air, I-5

6 BAB III BAB IV BAB V kualitas dan kuantitas air, penjelasan tentang besi (Fe) dan mangan (Mn), metode-metode pengolalahan Fe dan Mn, penjelasan tentang media pasir, karbon aktif, zeolit, analisa statistik, dan kerangka konsep. : METODE PENELITIAN Bab ini menjelaskan metode penelitian yang mencakup diagram alir, variabel penelitian, lokasi penelitian, data dan sumber data, rancangan alat, cara perakitan, prosedur kerja, dan teknik analisa data. : HASIL DAN PEMBAHASAN Berisi data dan pembahasan mengenai hasil uji ph, suhu, oksigen terlarut, kadar Fe dan Mn, debit air yang dihasilkan, perhitungan jumlah unit alat yang dibutuhkan, dan hasil uji statistik. : KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian dan saran-saran yang diberikan atas hasil yang didapat. I-6