Kata kunci: air, air limbah, saringan keramik, tanah liat, arang batok kelapa.

Transkripsi

1 ABSTRAK Meningkatnya aktivitas manusia dan pertumbuhan jumlah penduduk menyebabkan bertambahnya jumlah limbah yang berdampak langsung terhadap lingkungan, termasuk air limbah. Salah satu teknologi pengolahan air secara sederhana yang dapat diaplikasikan dengan mudah, efisien, dan ramah lingkungan adalah dengan menggunakan saringan keramik. Saringan keramik yang akan dibuat dan diaplikasikan berbahan baku tanah liat dan arang batok kelapa. Kedua bahan tersebut mudah ditemukan dan ramah lingkungan. Arang batok kelapa adalah bahan berpori yang dapat menyaring air dan dipakai sebagai bahan untuk penyaringan air sederhana yang dapat menjernihkan air kotor. Tanah liat bersifat plastis saat basah dan berubah menjadi keras dan tahan terhadap air setelah mengalami proses pengeringan dan pembakaran. Tujuan penelitian ini adalah membuat rancangan komposisi yang tepat untuk saringan keramik, mengukur kuat tekan yang dapat ditahan saringan keramik, mengetahui banyaknya air yang dapat melewati saringan keramik, dan menguji kualitas air yang telah disaring oleh saringan keramik. Saringan keramik dibuat dengan menggunakan bahan baku tanah liat dan arang batok kelapa dengan rancangan komposisi campurannya adalah 50%:50%, 60%:40%, 70%:30%, 80%:20%, 90%:10%, dan 100% tanah liat. Bentuknya lingkaran dengan diameter 10 cm dan tebal 2 cm. Masing-masing variasi komposisi saringan keramik dibuat sebanyak 10 buah dan diharapkan diperoleh minimal 5 buah benda uji yang dapat digunakan untuk pengujian selanjutnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi bahan baku saringan keramik yang terbaik adalah yang persentasenya 50% tanah liat dan 50% arang batok kelapa, yaitu benda uji F. Kecepatan kelolosan air yang melewati saringan keramik benda uji F adalah 1,11 ml/menit, kuat tekan yang dapat ditahan benda uji F sebesar 0,701 MPa, dan kualitas filtratnya air kelas I (Peraturan Gubernur Bali No.16/2016) dengan umpan air kelas III. Kata kunci: air, air limbah, saringan keramik, tanah liat, arang batok kelapa. i

2 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan ke hadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul Pemanfaatan Arang Batok Kelapa Dan Tanah Liat Sebagai Bahan Baku Saringan Keramik Ramah Lingkungan. Terwujudnya tugas akhir ini tidak akan berhasil tanpa bantuan, bimbingan, saran, dan motivasi dari berbagai pihak yang telah membantu. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada Ibu Dr.Ir. Yenni Ciawi dan Bapak Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA selaku dosen pembimbing, orang tua yang memberikan dukungan moril maupun materiil, dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan yang telah banyak membantu serta memotivasi sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulis menyadari dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan yang karena keterbatasan kemampuan dan pengalaman penulis. Namun, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca sebagai masukan untuk menyempurnakan tugas akhir ini. Terakhir, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Denpasar, Nopember 2016 Penulis ii

3 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ABSTRAK... i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Ruang Lingkup Permasalahan dan Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Sumber Air Manfaat Air Penggolongan Air Karakteristik Air Mikrobiologi Air Air Bersih Air Minum Pencemaran Air Pengolahan Air Penyaringan Air Keramik Klasifikasi Keramik Sifat Keramik Bahan Baku Keramik Pembuatan Keramik Tanah Liat Arang Batok Kelapa Kuat Tekan Penelitian yang Sudah Dilakukan BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat Penelitian Alat dan Bahan iii

4 3.3 Skema Rancangan Saringan Keramik Pembuatan Benda Uji Air Umpan untuk Pengujian Skema Kerangka Penelitian Metode Pengujian Saringan Keramik Pengujian Kecepatan Aliran Air Pengujian Kuat Tekan Saringan Keramik Pengujian Kualitas Air Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN 4.1 Hasil Pengujian Tanah Hasil Rencana Campuran Tanah Liat dan Arang Batok Kelapa Hasil Pengujian Tahap Hasil Pengujian Kecepatan Aliran Air Hasil Pengujian Kuat Tekan Hasil Pengujian Kualitas Air Tahap Hasil Pengujian Tahap Hasil Pengujian Kualitas Air Tahap BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A PROSES PEMBUATAN SARINGAN KERAMIK LAMPIRAN B PEMERIKSAAN KANDUNGAN TANAH LAMPIRAN C HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN SARINGAN KERAMIK LAMPIRAN D HASIL PENGUJIAN KECEPATAN ALIRAN DAN KUALITAS AIR LAMPIRAN E DOKUMENTASI PENELITIAN iv

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Pot mill Gambar 3.2 Alat pemutar pot mill Gambar 3.3 Kain untuk pengeringan Gambar 3.4 Alat pencetak Gambar 3.5 Oven/tungku pembakaran Gambar 3.6 Tanah liat Gambar 3.7 Arang batok kelapa Gambar 3.8 Air baku Waduk Muara Nusa Dua Gambar 3.9 Diameter saringan keramik Gambar 3.10 Diagram alur penelitian Gambar 4.1 Grafik kecepatan melewatkan air Gambar 4.2 Grafik kuat tekan saringan keramik Gambar 4.3 Grafik hasil pengujian BOD tahap Gambar 4.4 Grafik hasil pengujian COD tahap Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian kekeruhan tahap Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian BOD tahap Gambar 4.7 Grafik hasil pengujian COD tahap Gambar 4.8 Grafik hasil pengujian kekeruhan tahap Gambar 4.9 Grafik hasil pengujian timbal (Pb) tahap Gambar 4.10 Grafik hasil pengujian coliform tahap Gambar 4.11 Grafik hasil pengujian E.Coli tahap Gambar A.1 Penimbangan bahan baku Gambar A.2 Proses pencampuran dan penggilingan Gambar A.3 Hasil adonan campuran setelah digiling dan diletakkan di atas kain saring Gambar A.4 Hasil adonan campuran yang sudah siap dibentuk Gambar A.5 Saringan keramik yang sudah dicetak Gambar A.6 Saringan keramik yang sudah siap untuk dibakar Gambar A.7 Saringan keramik yang sudah dibakar Gambar A.8 Saringan keramik yang rusak setelah dibakar Gambar E.1 Perebusan piknometer Gambar E.2 Alat cassagranda Gambar E.3 Oven Gambar E.4 Pengujian batas plastis Gambar E.5 Alat desak untuk menguji kuat tekan Gambar E.6 Proses pengujian kuat tekan Gambar E.7 Proses pengambilan air baku di Waduk Muara Nusa Dua, Bali Gambar E.8 Proses pengujian kecepatan aliran air Gambar E.9 Air baku dan air sampel yang telah disaring v

6 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Peraturan Gubernur Bali Nomor 16 Tahun Tabel 2.2 Nilai indeks plastisitas, macam tanah, dan kohesi Tabel 2.3 Harga-harga batas Atterberg untuk lempung Tabel 3.1 Komposisi campuran bahan dan rencana saringan keramik Tabel 4.1 Hasil pengujian tanah liat Tabel 4.2 Hasil rencana campuran benda uji Tabel 4.3 Hasil rata-rata kecepatan melewatkan air Tabel 4.4 Hasil pengujian kuat tekan Tabel 4.5 Hasil uji kualitas air tahap Tabel 4.6 Hasil uji kualitas air tahap Tabel B.1 Hasil pemeriksaan kadar air tanah liat Tabel B.2 Hasil pemeriksaan berat jenis tanah liat Tabel B.3 Hasil pemeriksaan batas cair tanah liat Tabel B.4 Hasil pemeriksaan batas plastis tanah liat Tabel C.1 Hasil uji kuat tekan saringan keramik Tabel D.1 Hasil pengujian air melewati saringan keramik Tabel D.2 Laporan hasil pengujian tahap Tabel D.3 Laporan hasil pengujian tahap vi

7 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia sebagai negara berkembang mengalami pertumbuhan jumlah penduduk yang tidak terkendali. Hal ini tentu saja sangat berdampak pada pertambahan jumlah limbah yang dihasilkan sehingga berpengaruh sekali terhadap lingkungan, contohnya air limbah. Adapun pengertian air limbah adalah air yang telah mengalami penurunan kualitas, yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Air limbah biasanya dialirkan melalui saluran air kombinasi atau saluran sanitasi, dan diolah di fasilitas pengolahan air limbah. Air limbah yang telah diolah dilepaskan ke badan air penerima melalui saluran pengeluaran air limbah. Kebutuhan air bersih di Indonesia menjadi sangat penting karena permintaan air bersih terus meningkat. Di Indonesia sendiri, saat ini teknologi pengolahan air bersih sudah semakin beragam jenisnya. Salah satunya adalah pengolahan air secara sederhana yang dapat dilakukan dengan menggunakan alat dan bahan yang mudah ditemukan di sekitar kita. Pengolahan air secara sederhana dilakukan untuk memanfaatkan air limbah agar bisa digunakan dan dikonsumsi, contohnya saringan kapas, saringan katun, aerasi, saringan pasir lambat, saringan pasir cepat, gravity fed filtering system, saringan arang, saringan air tradisional, saringan cadas, dan saringan keramik. Dari beberapa macam pengolahan air secara sederhana yang telah disebutkan. Salah satu pengolahan air yang dibuat dan dipergunakan dalam penelitian ini adalah saringan keramik. Bahan dari saringan keramik yang akan digunakan merupakan campuran tanah liat dan arang batok kelapa. Kedua bahan campuran tersebut ramah lingkungan dan mudah diperoleh. Saringan keramik ini diharapkan dapat menghilangkan bakteri, kuman, zat berbahaya lainnya, dan mampu menjernihkan air. Dalam penelitian pembuatan saringan keramik, harus dirancang perbandingan komposisi bahan campuran agar dapat terbentuk dan dapat menyaring air. Setelah dapat dibentuk dan diproses saringan keramik akan diuji 1

8 coba untuk mendapatkan kecepatan aliran air dan kualitas air yang telah melewati saringan keramik. Dengan pengujian tersebut akan diketahui kecepatan saringan untuk melewatkan air dan air hasil dari saringan tersebut dapat digunakan dalam hal apa saja dalam kegiatan sehari-hari. Selain itu dilakukan pengujian dengan menguji kuat tekan yang dapat diterima saringan keramik tersebut, agar pada saat digunakan saringan keramik dapat menahan tekanan yang diberikan oleh air. 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang tersebut, dapat dirumuskan pokok permasalahan sebagai berikut: 1. Berapakah komposisi bahan baku saringan keramik yang dibuat dari campuran tanah liat dengan arang batok kelapa? 2. Berapakah kecepatan aliran air yang dapat melewati saringan keramik tersebut? 3. Berapakah kuat tekan yang dapat diterima saringan keramik tersebut? 4. Bagaimanakah kualitas air yang telah disaring menggunakan saringan keramik tersebut? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk: 1. Menentukan komposisi bahan untuk pembuatan saringan keramik yang dibuat dari campuran tanah liat dan arang batok kelapa. 2. Menentukan kecepatan aliran air yang dapat melewati saringan keramik tersebut. 3. Menentukan kuat tekan yang dapat diterima saringan keramik tersebut. 4. Mengukur kualitas air yang telah disaring menggunakan menggunakan saringan keramik tersebut. 2

9 1.4 Manfaat Penelitian 1. Bagi mahasiswa dapat mengetahui aplikasi saringan keramik. 2. Dapat memberikan sebuah terobosan baru dalam melakukan penjernihan air. 3. Dapat bermanfaat bagi masyarakat di daerah pedesaan yang belum ada jaringan PDAM yang hanya memanfaatkan air sungai, danau, dan sumber air lainnya sebagai kebutuhan sehari-hari. 4. Dapat digunakan dan dimanfaatkan pada daerah bencana alam sebagai penyaring air untuk air bersih. 1.5 Ruang Lingkup Permasalahan dan Batasan Masalah Ruang lingkup pembahasan pada tugas akhir ini hanya meliputi pembuatan saringan keramik berbasis tanah liat dan arang batok kelapa pada pengolahan air dan menentukan komposisi bahan yang dapat digunakan sebagai saringan keramik. Komposisi tanah liat dan arang batok kelapa untuk pembuatan saringan keramik, yaitu: 100% : 0%, 90% : 10%, 80% : 20%, 70% : 30%, 60% : 40%, 50% : 50%. 3