9 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Kajian Teoritis 2.1.1 Air Air sangat besar pengaruhnya terhadap kehidupan, baik itu kehidupan manusia maupun binatang dan tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu air adalah merupakan bahan yang sangat vital bagi kehidupan dan juga merupakan sumber dasar untuk kelangsungan hidup di atas bumi. Air adalah bagian dari lingkungan fisik yang sangat esensial tidak hanya dalam proses-proses hidup tetapi juga untuk proses-proses lainnya, seperti industri, pertanian, pemadam kebakaran dan lain sebagainnya (Asfawi, 2004). Air merupakan salah satu bahan yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan manusia dengan segala aktifitasnya, sehingga merupakan kebutuhan pokok bagi manusia. Apabila kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi dapat memberikan dampak yang terbesar terhadap kerawanan kesehatan maupun social. Adapun sumber-sumber air menurut Sutrisno, dkk (2010) adalah : 1. Air laut 2. Air atmosfir, air meteriologik 3. Air Permukaan 4. Air tanah Terbagi atas : a. Air tanah dangkal b. Air tanah dalam c. Mata air
10 Penggunaan air yang tidak memenuhi syarat dapat menyebabkan gangguan kesehatan, baik yang berupa penyakit menular maupun penyakit tidak menular. Peranan air dalam penularan penyakit adalah : a. Air sebagai penyebar mikroba pathogen b. Air sebagai sarang insekta penyebaran penyakit c. Air sebagai sarang hospes penularan penyakit d. Air sebagai media bagi pencemaran bahan-bahan kimia. Penyakit menular yang disebabkan melalui air disebut penyakit bawaan air (water borne disease), penyakit-penyakit tersebut hanya dapat menyebar apabila mikroorganisme penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari (Sembiring, 2008). 2.1.2 Air Minum Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain (Mulia, 2005). Air adalah salah satu dari sekian banyak zat yang ada di alam yang tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan manusia dengan segala aktifitasnya, sehingga merupakan kebutuhan pokok bagi manusia. Kebutuhan akan air sangat kompleks antara lain untuk mandi, mencuci, memasak dan lain sebagainya. Kebutuhan yang paling vital bagi manusia yaitu air minum. Dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 492/Menkes/PER/IV/2010 dijelaskan bahwa air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau
11 tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Dalam pengertian lainnya dijelaskan bahwa air minum adalah air yang dapat diminum langsung atau air yang harus dimasak terlebih dahulu sebelum dapat diminum (Direktorat Penyehatan Lingkungan, 2006). Kebutuhan penduduk terhadap air minum dapat dipenuhi melalui air yang dilayani oleh sistem perpipaan (PAM), air minum dalam kemasan (AMDK) maupun depot air minum. Selain itu air tanah dangkal dari sumur-sumur gali atau pompa serta air hujan diolah oleh penduduk menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu (Direktorat Penyehatan Lingkungan, 2006). Seiring berkembangnya zaman, untuk memenuhi kebutuhan akan air minum kebanyakan masyarakat beralih pada air minum isi ulang. Harganya yang murah dan sifatnya yang praktis karena tanpa harus dimasak lagi, membuat air minum isi ulang telah banyak diminati masyarakat. Industri air minum isi ulang merupakan suatu kegiatan proses pengolahan air menjadi air siap minum dengan menggunakan peralatan tertentu (penyinaran dengan ultraviolet) yang dilakukan oleh suatu produsen, dimana konsumen dapat melihat langsung proses tersebut, dan langsung membeli di tempat dimana air tersebut diolah (Asfawi, 2004). Air minum isi ulang merupakan air baku yang telah diolah tanpa melalui proses pemanasan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum, sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010.
12 Air minum dapat dikatakan sehat dan berkualitas apabila memenuhi syarat kesehatan yang berlaku. Kualitas air minum menggambarkan kadar, mutu, ataupun baik buruknya air minum tersebut bagi kesehatan. Sama halnya dengan air minum lainnya, air minum isi ulang aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan pada Peraturan Menteri Kesehatan RI No.492/Menkes/Per/IV/2010 mengenai persyaratan kualitas air minum. Adapun persyaratan air minum yang sehat adalah sebagai berikut : 1. Syarat Fisik Persyaratan fisik untuk air minum yang sehat adalah bening (tidak berwarna), tidak berasa, tidak keruh, total zat padat terlarut (TDS) maksimum 500 mg/l, dan suhu di bawah suhu udara di luarnya. 2. Syarat Mikrobiologis Air untuk keperluan minum yang sehat harus bebas dari segala bakteri, terutama bakteri pathogen. Cara untuk mengetahui apakah air minum terkontaminasi oleh bakteri pathogen adalah dengan memeriksa sampel air tersebut. Air minum yang sehat sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 adalah bila dari pemeriksaan 100 ml air total bakteri koliform dan E.Coli adalah 0. 3. Syarat Kimiawi Air minum yang sehat harus mengandung zat-zat tertentu dalam jumlah yang tertentu pula. Kekurangan atau kelebihan salah satu zat kimia dalam air, akan menyebabkan gangguan fisiologis pada manusia. Adapun untuk
13 syarat kimiawi air minum terdiri dari kimia an-organik, aluminium, besi, kesadahan, khlorida, mangan, ph, seng, sulfat, tembaga, dan ammonia. (Notoatmodjo, 2007). Dalam hal standar air minum, saat ini dikenal beberapa jenis standar kualitas air minum, baik yang bersifat nasional maupun internasional (Sutrisno, 2010: 26). Organisasi kesehatan dunia (World Health Organization) telah menetapkan standar air minum yang bersih dan sehat (layak digunakan), diantaranya adalah tidak berwarna, tidak berbau yang berarti jernih, tidak berasa dan sejuk (Kumalasari dan Yogi, 2011). Standar kualitas air minum di Indonesia diatur dalam Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, yang kemudian disempurnakan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. 2.1.3 Depot Air Minum Isi Ulang Dalam hubungannya dengan kebutuhan manusia akan air minum, dewasa ini mulai bermunculan usaha depot air minum isi ulang. Depot air minum adalah badan usaha yang mengelola air minum untuk keperluan masyarakat dalam bentuk curah dan tidak dikemas (Direktorat Penyehatan Lingkungan, 2006: 4).
14 Menurut Deperindag (dalam Sembiring, 2008) depot air minum adalah usaha industry yang melakukan proses pengolahan air baku menjadi air minum dan menjual langsung kepada konsumen. Pada umumnya air baku depot air minum isi ulang bersumber dari air tanah seperti mata air pegunungan dan PDAM. Beberapa hal yang dapat mempengaruhi kualitas air minum di depot air minum isi ulang yaitu, hygiene dan sanitasi, sumber air baku, proses pengolahan, dan sarana pengolahan air minum isi ulang. Adapun sarana pengolahan air minum berdasarkan Pedoman Pelaksanaan Penyelenggaraan Hygiene Sanitasi Depot Air Minum adalah sebagai berikut : 1. Alat dan perlengkapan yang dipergunakan untuk pengolahan air minum harus menggunakan peralatan yang sesuai dengan persyaratan kesehatan (food grade) seperti: a. Pipa pengisian b. Tendon air baku c. Pompa penghisap dan penyedot d. Filter e. Mikro filter f. Kran pengisian air minum curah g. Kran pencucian/pembilasan botol h. Kran penghubung (hose) i. Peralatan Sterilisasi
15 2. Bahan sarana tidak boleh terbuat dari bahan yang mengandung unsure yang dapat larut dalam air, seperti Timah Hitam (Pb), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Cadmium (Cd). 3. Alat dan perlengkapan yang dipergunakan seperti mikro filter dan alat sterilisasi masih dalam masa pakai (tidak kadaluarsa) (Direktorat Penyehatan Lingkungan, 2006). 2.1.4 Proses Pengolahan Air Minum Isi Ulang Pengolahan air minum isi ulang ditujukan untuk menghilangkan semua jenis polutan baik fisik, kimia maupun mikrobiologi yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan saat dikonsumsi. Proses pengolahan air minum di depot-depot air minum isi ulang yang saat ini beredar di masyarakat terdiri dari proses ozonisasi, proses ultraviolet (UV), dan proses reversed osmosis (RO). Namun, ada pula depot air minum isi ulang yang menerapkan dua proses sekaligus yaitu proses ozonisasi dan ultraviolet (UV) dalam mengolah air baku menjadi air minum. Menurut Keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan Republik Indonesia Nomor 651/MPP/Kep/10/2004 tentang Persyaratan Teknis Depot Air Minum dan Perdagangannya dalam pasal 4 bahwa proses pengolahan air minum di depot air minum meliputi penampungan air baku, penyaringan / filterisasi, desinfeksi dan pengisian (Pitoyo, 2005). Proses pengolahan air pada depot air minum isi ulang terdiri atas penyaringan (filtrasi) dan desinfeksi. Pertama, air akan melewati filter dari bahan silica untuk menyaring partikel kasar. Setelah itu memasuki tabung karbon aktif
16 untuk menghilangkan bau. Tahap berikutnya adalah penyaringan air dengan mata saringan berukuran 10 mikron kemudian melalui saringan 1 mikron untuk menahan bakteri (Sembiring, 2008). Air yang keluar dari saringan 1 mikron dinyatakan telah bebas dari bau dan bakteri, ditampung pada tabung khusus yang berukuran lebih kecil dibanding tabung penampung air baku. Selanjutnya adalah tahap mematikan bakteri yang mungkin masih tersisa dengan menggunakan ozonisasi, sinar ultraviolet,dan Reversed Osmosis (RO) (Sembiring, 2008). a. Ozonisasi Ozon merupakan oksidan kuat yang mampu membunuh bakteri pathogen, termasuk virus. Keuntungan penggunaan ozon adalah pipa, peralatan dan kemasan akan ikut disanitasi sehingga produk yang dihasilkan akan lebih terjamin selama tidak ada kebocoran di kemasan, ozon merupakan bahan sanitasi air yang efektif disamping sangat aman (Sembiring: 2008). Proses Ozonasi adalah kandungan oksigen di udara, diambil dan dilewatkan melalui loncatan arus listrik sehingga secara alami akan berubah menjadi zat bernama ozon. Ozon ini kemudian disemprotkan ke dalam air. Segala macam makluk hidup mikro yang terkandung dalam air ini tibatiba akan berada dalam lingkungan air yang penuh dengan ozon, sehingga sel-sel mereka menjadi rusak dan mati. Daya rusak ozon terhadap kandungan makluk hidup mikro dalam air ini tentunya tergantung dari daya kelarutan ozon dalam air tersebut, yang tentunya tergantung dari kandungan oksigen dalam air tersebut
17 karena pada dasarnya ozon hanya menempati tempat-tempat kosong yang seharusnya diisi oksigen (Pitoyo, 2005). Karena ozon sendiri cukup berbahaya bagi tubuh manusia bila masuk ke dalam tubuh, maka setelah membunuh makluk hidup mikro, dilakukan proses pemberian sinar ultraviolet kedalam air yang mengalir untuk merusak ozon dan mengurainya menjadi oksigen kembali yang terlarut dalam air (Pitoyo, 2005). Adapun, sistem ozonisasi skala kecil yang banyak digunakan dalam usaha air minum dapat dilihat dalam gambar 1 berikut. Sumber : Said (2007) Gambar I. Sistem Ozonisasi Untuk Pengolahan Air Minum Skala Kecil yang Banyak Digunakan b. Ultraviolet (UV) Salah satu metode pengolahan air adalah dengan penyinaran sinar ultraviolet dengan panjang gelombang pendek yang memiliki daya inti mikroba yang kuat. Cara kerjanya adalah dengan absorbs oleh asam nukleat tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan pada permukaan sel. Air dialirkan melalui
18 tabung dengan lampu ultraviolet berintensitas tinggi, sehingga bakteri terbunuh oleh radiasi sinar ultraviolet, harus diperhatikan bahwa intensitas lampu ultraviolet yang dipakai harus cukup, untuk sanitasi air yang efektif diperlukan intensitas sebesar 30.000 MW sec/cm 2 (Mikcro Watt per sentimeter persegi). Radiasi sinar ultraviolet dapat membunuh semua jenis mikroba bila intensitas dan waktunya cukup, tidak ada residu atau hasil samping dari proses penyinaran dengan ultraviolet, namun agar efektif, lampu UV harus dibersihkan secara teratur dan harus diganti paling lama satu tahun. Air yang akan disinari dengan UV harus tetap melalui filter halus dan karbon aktif untuk menghilangkan partikel tersuspensi, bahan organik, Fe atau Mn jika konsentrasinya cukup tinggi (Sembiring: 2008). Adapun, contoh penataan perangkat air minum dengan sistem ultraviolet dapat dilihat dalam gambar berikut : Sumber: Suhana (2004) Gambar II. Penataan Perangkat Air Minum Sistem Ultraviolet
19 c. Reversed Osmosis (RO) Menurut Syafran (dalam Sembiring, 2008) Reversed Osmosis (RO) adalah suatu proses pemurnian air melalui membran semipermeabel dengan tekanan tinggi (50-60 psi). Membran semipermeabel merupakan selaput penyaring skala molekul yang dapat ditembus oleh molekul air dengan mudah, akan tetapi tidak dapat atau sulit dilalui oleh molekul lain yang lebih besar dari molekul air. Membrane RO menghasilkan air murni 99,99%. Diameternya lebih kecil dari 0,0001 mikron (500.000 kali lebih kecil dari sehelai rambut). Fungsinya adalah untuk menyaring mikroorganisme seperti bakteri maupun virus. Secara singkat, analogi proses R.O adalah sebagai berikut : air yang akan disaring ditekan dengan tekanan tinggi melewati membran semipermeable sehingga yang menembus hanya air murni sedang kandungan cemaran yang semakin tinggi kemudian dialirkan keluar atau dibuang. Inilah istimewanya apa yang disebut sebagai membran semipermeable, yang secara alami memiliki sifat seolah-olah menyeragamkan konsentrasi larutan air yang berbeda-beda (Pitoyo, 2005). Sstem pengolahan air sangat tergantung pada kualitas air baku yang akan diolah. Air baku yang buruk, seperti kandungan khlorida dan TDS yang tinggi, membutuhkan pengolahan dengan sistem RO sehingga TDS yang tinggi dapat diturunkan atau dihilangkan. Menurut Indirawaty (2009) proses produksi air minum isi ulang di depot adalah sebagai berikut :
20 Sumber : Indirawaty (2009) Gambar III. Proses Produksi Air Minum Isi Ulang di Depot Adapun proses produksi depot air minum menurut Keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan RI tentang Persyaratan Teknis Depot Air Minum dan Perdagangannya Nomor 651/MPP/Kep/10/2004 adalah sebagai berikut (Pitoyo, 2005) : 1) Penampungan Air Baku. Air baku yang diambil dari sumbernya diangkat dengan menggunakan tangki dan selanjutnya ditampung dalam bak atau tangki penampung (reservoir). 2) Penyaringan bertahap terdiri dari : a. Saringan berasal dari pasir atau saringan lain yang efektif dengan fungsi yang sama. Fungsi saringan pasir adalah menyaring partikel-partikel yang kasar. Bahan yang dipakai adalah butir-butir silica (SiO 2 ) minimal 80%. Ukuran butir-butir yang dipakai ditentukan dari mutu kejernihan air yang dinyatakan dalam NTU.
21 b. Saringan karbon aktif yang berasal dari batu bara atau batok kelapa berfungsi sebagai penyerap bau, rasa, warna, sisa khlor dan bahan organik. Daya serap terhadap Iodine (I 2 ) minimal 75%. c. Saringan filter lainnya yang berfungsi sebagai saringan halus berukuran maksimal 10 micron. 3) Desinfeksi, dimaksudkan untuk membunuh kuman pathogen.proses desinfeksi menggunakan ozon (O 2 ) berlangsung dalam tangki atau alat pencampur ozon lainnya dengan konsentrasi ozon minimal 0,1 ppm dan residu ozon sesaat setelah pengisian antara 0,06-0,1 ppm. Tidakan desinfeksi selain menggunakan ozon, dapat dilakukan dengan cara penyinaran Ultra Violet (UV) dengan panjang gelombang 254 nm atau kekuatan 2537 0 A dengan intensitas minimum 10.000 mw detik per cm 2. Untuk keperluan bisnis, pada proses pengolahan air biasanya tempat pengisian dan pencucian air terpish dari perangkat lain. Dengan pengaturan seperti ini, perangkat yang terlihat oleh konsumen hanya proses pengisian saja. Perangkat lain yang kurang indah tidak tampak oleh mata. Filter, catridge, alat pengisian, dan pencucian galon ditempatkan di bagian depan, sedangkan pompa dan tangki disimpan di bagian belakang sehingga tidak terlihat oleh konsumen. Bagian depan setiap ruangan dipasang kaca agar konsumen dapat melihat kelengkapan alat yang digunakan (Suhana, 2004).
22 2.2 Kerangka Berpikir 2.2.1 Kerangka Teori Sumber Air Minum Air yang dilayani melalui sistem perpipaan (PAM) Air tanah dangkal dan air tanah dalam Mata air dan air hujan Depot air minum isi ulang (AMIU) Ozonisasi Ultraviolet (UV) Reversed Osmosis (RO) Kualitas Air Minum Fisik Kimiawi Mikrobiologis Radioaktivitas Standar kualitas air minum berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010
23 2.2.2 Kerangka Konsep Air Minum Isi Ulang yang Melalui Proses Ozonisasi Air Minum Isi Ulang yang Melalui Proses Ultraviolet Kualitas Air Minum Isi Ulang Air Minum Isi Ulang yang Melalui Proses Reversed Osmosis Keterangan : : Variabel Independen : Variabel Dependen