BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan suatu bahan pokok yang sangat diperlukan oleh setiap mahluk hidup yang ada di bumi. Keberadaan sumber air bersih pada suatu daerah sangat mempengaruhi kehidupan mahluk hidup. Jika terdapat banyak sumber air bersih pada suatu daerah dapat dipastikan akan banyak orang yang menempati daerah tersebut. Namun, yang menjadi permasalahan pada lingkungan masyarakat pada saat ini yaitu terdapat suatu daerah dengan kepadatan masyarakat yang tinggi namun tidak memiliki sumber air bersih yang mencukupi untuk kebutuhan mereka. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) merupakan suatu badan usaha yang melayani masyarakat dalam penyediaan air minum. Dalam sistem produksinya, PDAM menggunakan sungai sebagai sumber penyedia air baku yang akan diolah dan kemudian didistribusikan ke seluruh masyarakat yang menjadi pelanggannya. Keberhasilan dari air olahan yang dihasilkan dapat dilihat dari tingkat kekeruhan, keasaman, maupun kandungan kontaminan kontaminan lainnya yang membahayakan bagi manusia.
2 Pada kenyataannya air yang dihasilkan dari Perusahaan Daerah Minum (PDAM) yang telah dikonsumsi oleh masyarakat selama ini, masih menemukan beberapa masalah, yaitu jika air tersebut diendapkan atau didiamkan untuk beberapa saat, maka akan terbentuk endapan yang terkadang menghasilkan aroma yang kurang sedap. Bau dari air tersebut terkadang seperti berbau bahan kimia yaitu bau yang berasal dari Clorin atau yang dikenal masyarakat sebagai kaporit. Dan keadaan ini membuat masyarakat kurang puas akan air yang mereka dapatkan walaupun mau tidak mau mereka tetap menggunakan air tersebut. Hal inilah yang mendorong penulis untuk melakukan penelitian yang bertujuan untuk menjernihkan air baku yang digunakan Perusahaan Daerah Air Minum dalam sistem produksinya. Ada beberapa metode yang dilakukan untuk penjernihan air seperti metode oksidasi, adsorbsi, flokulasi, maupun koagulasi. Metode oksidasi merupakan salah satu metode untuk menjernihkan air yang cukup aman, karena tidak menghasilkan suatu ikatan maupun senyawa yang berbahaya, namun pada metode ini biaya yang diperlukan relative tinggi dan juga memerlukan suatu peralatan penghasil ozon. Berbeda dengan oksidasi, metode adsorbsi merupakan suatu metode menjernihkan air dengan menggunakan adsorben yang berfungsi untuk menarik molekul asam humus ke bagian permukaan adsorben. Adsorben yang dapat digunakan dalam metode ini contohnya karbon aktif (charcoal), zeolit, resin dan tanah. Dalam metode ini efisiensi dari kejernihan air akan meningkat sejalan dengan bertambahnya luas dari penampang adsorben yang digunakan. Namun hampir sama dengan metode oksidasi, metode adsorbsi juga dianggap masih memerlukan biaya yang relative mahal terutama untuk mendapatkan adsorben yang akan digunakan. Flokulasi adalah penggabungan dari partikel partikel hasil koagulasi menjadi partikel yang lebih besar dan mempunyai kecepatan mengendap yang lebih besar,
3 dengan cara pengadukan lambat. Dalam hal ini proses koagulasi harus diikuti flokulasi yaitu pengumpulan koloid terkoagulasi sehingga membentuk flok yang mudah terendapkan atau transportasi partikel tidak stabil, sehingga kontak antar partikel dapat terjadi. Proses ini merupakan salah satu proses penjernihan air yang relative murah, namun dalam pelaksanaannya belum mendapatkan hasil yang maksimal jika tidak dikombinasikan dengan proses yang lain. Koagulasi merupakan metode penjernihan air dengan sistem pembentukan koagulan pada air yang akan dijernihkan. Pada dasarnya koagulasi terdiri dari dua jenis, yaitu koagulan dengan menggunakan bahan kimia seperti yang dilakukan PDAM Tirtanadi dalam proses produksinya dan dengan menggunakan aliran arus listrik melalui plat elektroda menuju air yang akan dijernihkan yang dikenal dengan elektrokoagulasi. Salah satu kelemahan metode koagulasi dengan menggunakan bahan kimia yaitu proses yang dilakukan harus melalui banyak tahap dan juga biaya yang mahal untuk mendapatkan bahan kimia yang akan digunakan. Sedangkan koagulasi yang menggunakan arus listrik, merupakan suatu metode yang lebih praktis, karena hanya memerlukan tahap elektrokoagulasi dan tahap penyaringan. Selain itu penggunaaan arus yang kecil akan menyebabkan biaya produksi yang relative rendah, sehingga elektrokoagulasi merupakan salah satu sistem yang di anggap sangat cocok untuk dikembangkan menjadi sistem penjernihan air konvensional yang dapat dikembangkan oleh masyarakat. Adapun tujuan dari sistem elektrokoagulasi yang dilakukan pada air yaitu untuk memisahkan partikel partikel pengganggu yang tidak dibutuhkan dalam air. Yang pada akhirnya partikel partikel tersebut dapat dipisahkan kemudian difiltrasi sehingga air yang dihasilkan tidak akan mengandung partikel partikel yang tidak diinginkan. Elektrokoagulasi adalah proses penggumpalan dan pengendapan partikel partikel halus yang terdapat dalam air dengan menggunakan energi listrik. Adapun prinsip kerja dari sistem ini adalah dengan menggunakan dua buah lempeng elektroda yang dimasukkan kedalam bejana yang telah diisi dengan air yang akan dijernihkan. Selanjutnya kedua elektroda dialiri arus listrik searah sehingga terjadilah proses elektrokimia yang menyebabkan kation bergerak menuju katoda dan anion bergerak menuju anoda. Dan pada akhirnya akan terbentuk suatu flokulan yang akan mengikat kontaminan maupun partikel partikel dari air baku tersebut. Penelitian tentang
4 penjernihan air dengan sistem elektrokoagulasi ini sebenarnya sudah banyak dilakukan, dengan cara menggunakan elektroda berupa aluminium. Adapun hasil dari penelitian tersebut cukup bagus dalam menghasilkan air dengan kekeruhan rendah atau dapat dikatakan hampir jernih. Pada penelitian sebelumnya oleh Moraida Hasanah pada tahun 2011, telah dilakukan proses penjernihan air gambut dengan menggunakan metode elektrokoagulasi. Dalam pelaksanaannya, digunakan PSA (Power Supply Adjust) sebagai sumber tegangan. Sehingga pada saat percobaan yang divariasikan adalah waktu kontak yang dan jumlah lempengan elektroda yang digunakan. Dan hasilnya, air gambut berhasil dijernihkan dengan menggunakan voltase atau tegangan senilai 12 volt dan waktu kontak selama 45 menit. Adapun pada percobaan tersebut, tawas digunakan sebagai koagulan yang berfungsi untuk mempercepat terjadinya pembentukan flok pada saat elektrokoagulasi berlangsung. Proses elektrokoagulasi yang banyak dilakukan adalah dengan mevariasikan nilai tegangan, sedangkan dengan memvariasikan arus listrik belum banyak dilakukan. Pada tugas akhir ini akan dilakukan proses penjernihan air dengan menggunakan proses elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan sebagai proses lanjutan. Adapun pada proses elektrokoagulasi akan divariasikan arus listrik yang akan digunakan dan jumlah putaran tiap menit pada pengadukan yang dilakukan pada saat proses elektrokoagulasi berlangsung dan setelah proses elektrokoagulasi selesai dilakukan, sehingga dapat diteliti seberapa jauh pengaruh proses elektrokoagulasi yang diberikan pengadukan pada saat proses elektrokoagulasi berlangsung dan setelah proses elektrokoagulasi selesai dilakukan untuk menjernihkan air baku PDAM Tirtanadi IPA Sunggal.
5 1.2 Permasalahan 1. Bagaimana pengaruh variasi arus listrik yang dialirkan ke elektroda yang digunakan dalam proses elektrokoagulasi 2. Bagaimana pengaruh jumlah putaran yang digunakan pada pengadukan 3. Berapa arus dan jumlah putaran (rpm) optimum yang dibutuhkan untuk penjernihan air dengan metode elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan 4. Apakah air hasil penjernihan dengan metode elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan telah memenuhi standar air minum berdasarkan Permenkes Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ditinjau pada beberapa parameter fisik seperti ph, suhu, rasa/bau, warna, kekeruhan, konduktivitas, dan kandungan kadar logam aluminium 5. Apakah pengolahan air dengan metode elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan lebih efektif bila dibandingkan dengan metode yang digunakan PDAM Tirtanadi untuk menghasilkan air minum. 1.3 Batasan Masalah Ruang lingkup dan penelitian yang akan dilakukan di laboratorium adalah sebagai berikut : 1. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium 2. Sampel yang digunakan adalah sampel yang diambil dari bak pengendapan PDAM Tirtanadi Sunggal 3. Elektroda yang digunakan adalah elektroda aluminium 4. Arus yang akan digunakan divariasikan dari 350 ma, 500 ma, 1 A, 2 A,dan 3 A dan pengadukan divariasikan dari 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm.
6 5. Parameter yang akan diuji ataupun dianalisis adalah ph, suhu, rasa/bau, warna, kekeruhan, konduktivitas, dan kandungan kadar logam aluminium 6. Pengujian dilakukan sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi 1.4 Tujuan Penelitian Sedangkan tujuan dari penelitian adalah : 1. Mengetahui arus optimum yang dibutuhkan terhadap efisiensi penjernihan air dengan metode elektrokoagulasi 2. Mengetahui pengadukan (rpm) optimum yang dibutuhkan terhadap efisiensi proses penjernihan air 3. Mengetahui pengaruh variasi arus dan pengadukan terhadap proses elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan 4. Menghasilkan air minum yang memenuhi Permenkes Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ditinjau pada beberapa parameter fisik seperti ph, suhu, rasa/bau, warna, kekeruhan, konduktivitas, dan kandungan kadar logam aluminium 1.5 Manfaat Penelitian Dari Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Memberikan informasi bahwa metode elektrokoagulasi yang dikombinasikan dengan pengadukan dapat mengolah air baku dari PDAM Tirtanadi menjadi air minum
7 2. Memberikan salah satu alternatif teknologi yang dapat digunakan untuk mengolah air baku PDAM menjadi air minum 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan pada masing masing bab adalah sebagai berikut : Bab I : Pendahuluan Bab ini mencakup latar belakang penelitian, permasalahan, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan. Bab II : Tinjauan Pustaka Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan. Bab III : Metodologi Penelitian Bab ini membahas tentang waktu penelitian, lokasi penelitian, peralatan dan bahan penelitian, diagram penelitian, dan prosedur penelitian. Bab IV : Hasil dan Pembahasan Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan pembahasan data yang diperoleh dari penelitian. Bab V : Kesimpulan dan Saran Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.