Kajian Efektivitas Aerator dan Penambahan Kapur serta Slow Sand Filter dalam menurunkan kadar Besi air tanah. Oleh Bambang Prayitno NRP. 3309201008.
Latar belakang. Kebutuhan sehari-hari air minum penduduk setempat menggunakan air hujan, untuk yang lain menggunakan air sungai atau PDAM. Untuk mendapatkan air minum masyarakat kecamatan sungai kunyit kabupaten Pontianak sangat sulit, sungai yang dimanfaatkan PDAM pada musim kemarau kandungan garamnya tinggi. Meningkatnya aktifitas masyarakat kota maupun masyarakat desa mencoba mengambil sumber air dari dalam tanah (air tanah).
Akan tetapi air tanah tersebut tidak dapat digunakan secara langsung karena kandungan unsur besi masih tinggi. Akhirnya air tersebut dibiarkan saja mengalir. Bantuan Pemda Kabupaten dalam hal ini Dinas Pekerjaan Umum sudah mencoba mengambil air dalam tanah (sumur bor dalam) dikarenakan kandungan besi yang tinggi, dibiarkan saja air tersebut mengalir. Unsur besi 30-70mg/L(penelitian awal) Unsur besi yang tinggi antara 30 70 mg/l (data awal)
Rumusan Masalah. Seberapa besar efesiensi penyisihan besi dengan cara aerasi. Seberapa besar efesiensi penyisihan besi dengan cara penambahan larutan kapur. Seberapa besar efesiensi penyisihan besi dengan cara filtrasi.
Untuk mengetahui seberapa besar penurunan kadar Fe dengan menggunakan aerator. TUJUAN PENELITIAN Untuk mengetahui seberapa besar penurunan kadar Fe dengan penambahan larutan kapur. Untuk mengetahui seberapa besar pemisahan flok-flok dengan menggunakan slow sand filter.
Kebutuhan akan air dikota dan didesa berbeda dikota 80-120 liter/orang/hari didesa 60-80 liter/orang/hari. Penyediaan air bersih bagi KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI. masyarakat. Sugiharto,(1985). Dibawah suasana kurang oksigen besi mudah larut kuat di dalam air (Apha dkk, 1993). Besi merupakan unsur alam yang terdiri dari tanah dan batuan. Yang terbentuk didalam air tanah yang berasal dari kandungan logam-logam dan mineral konsentrasi kandungan besi melebihi 10 mg/l(kawamura, 2000).
Ada beberapa macam metoda aerasi untuk menurunkan kandungan unsur besi air dalam tanah salah satunya adalah spray aerator. Menurut Popel (1974), spray aerator adalah sebuah alat untuk menurunkan unsur Fe 2+ air tanah yang disemprotkan keatas melalui lubang-lubang yang terpasang pada saluran pipa berupa nozel air akan keluar melalui nozel tersebut dalam bentuk tetesan air yang halus sehingga terjadi oksidasi. 2Fe(OH 2 ) + O 2 2 H2O + 2 FeO.
Menurut Degremont (1979), aerasi hanya dapat menurunkan kadar Fe 65% - 75%, belum signifikan sehingga perlu penambahan kapur, agar kadar Fe dapat turun kembali, dengan penambahan larutan kapur akan memberikan pengaruh terhadap ph air tanah. Sehingga air akan menjadi asam atau basah, karena larutan kapur bersifat basa menurut teori (Benefiel, 1982.). Oksidasi yang baik pada ph berkisar antara 7,5-8, selain Fe air tanah juga mengandung karbon (CO 2 )
dalam bentuk bebas yang dapat mempengaruhi ph semakin besar CO 2 maka ph semakin kecil menjadi asam (Sawyer,dkk. 1994). Keberadaan CO2 dapat dikurangi dengan proses aerasi dan desorbsi. Menurut Degremont,(1979) Desorbsi terjadi penurunan konsentrasi kadar Fe dalam cairan dalam keadaan oversaturated. Absorsi penambahan konsentrasi gas pada cairan selama kondisi belum jenuh (saturated)
seperti terlihat pada gambar. Gambar tersebut diatas menunjukan pada 2 fase cair dan gas pada dua sisi (liquid dan gas). Cil dan Cig adalah konsentrasi yang sama,
hanya Cl dan Cg parameter yang diukur. Persamaannya adalah : N = k 1 (Cl Cil )=k g (Cig Cg ) persamaan tersebut diasumsikan tidak terjadi akumulasi pada dua sisi interface. N adalah aliran transfer gas Cl dan Cg parameter yang mungkin diukur. Dari percobaan tersebut kadar besi dalam air tanah tidak semua dapat dihilangkan perlu penambahah kapur, agar kandungan unsur besi dapat diikat oleh larutan kapur membentuk flokflok.
Menurut (AWWA, 1990) waktu kontak antara kapur dan air sangat dipengaruhi oleh temperatur dan temperatur yang rendah membutuhkan waktu lama. Untuk selanjutnya hasil dari pencampuran antara air dan kapur menghasilkan berupa flok-flok, partikel-partikel dan bahan organik yang harus dihilangkan dengan saringan pasir menggunakan saringan pasir lambat. Dimaksudkan kadar Fe air tanah akan turun kembali sesuai dengan yang diinginkan
Sehingga peraturan Menteri Kesehatan no.907 tahun 2002 maksimum kadar besi dalam air sebesar 0,3 mg/l terpenuhi.
Metoda Penelitian Merancang alat berupa bak sebanyak 2 (dua) buah yang terdiri dari masing-masing 2(dua) tingkat, bak I (pertama) diberi batu dengan ukuran 2 mm,10 mm dan 25 mm, dan dipasang diatas alat spray aerator. Batu berfungsi sebagai penyaringan bahan organik dan selanjutnya sumber air tanah dihubungkan melalui pipa pralon ukuran 1,5 inc, pipa tersebut dipasang nozel (alat spray) agar air yang mengalir keluar melalui spray aerator akan terpancar keluar membentuk berupa butiran-butiran kecil sehingga terjadi kontak dengan oksigen.
Bahan dan Alat. 1. Papan. 2. Kayu cerucuk. 3. Terpal plastik. 4. Spray. 5. Pralon uk.2,5 ;1,5 ; 1 6. Saringan pasir lambat. 7. Pasir dan krikil. Alat. Gelas ukur dan ph meter.
Reaktor Pengolahan air Bak 1 Bak 3 Pipa Paralon 80 cm Spray Uk. 2mm Uk. 10 mm Uk. 25 mm Saringan Mesin Pompa 50 cm 70 cm Sumber Air Artesis Bak 2 Bak 4 200 cm 78 cm
Gambar proses alur penelitian penurunan kadar Fe 2+ Keterangan : Fe 0 = Kandungan besi awal. Fe 1 = Kandungan besi setelah di aerasi. Fe 2 = Kandungan besi setelah penambahan kapur. Fe 3 = Kandungan besi setelah melalui slow sand filter. Fe O Fe 1 Fe 2 Fe 3 mvcc KKap S Aerasi Kapur Slow sand
Experimen Pendahuluan. Bertujuan untuk uji coba alat dan bahan yang akan dioperasikan berfungsi atau tidaknya sehingga dapat diketahui dengan baik dan benar. Kec.aliran air di inlet dianalisis didapatkan Fe awal (Fe O mg/l ). Selanjutnya air diaerasi, dianalisis hasilnya di dapatkan (Fe 1 mg/l). Kemudian masuk bak 2 pemberian kapur dianalisis hasilnya di dapatkan (Fe 2 mg/l). Untuk menghilangkan flokflok dilakukan filtrasi dengan slow sand filter dianalisis hasilnya didapatkan (Fe 3 mg/l). Selain Fe diperiksa zat organik didapatkan ZO
Penelitian lanjutan. sebesar 10.36 mg/l. Selanjutnya air diaerasi sebanyak 400 liter, didapatkan Fe sebesar 0.9502 mg/l,kemudian 30 liter dimasukkan pada bak 2 untuk pemberian kapur, terjadi penurunan Fe sebesar 0.041 mg/l. Untuk menghilangkan flok-flok dilakukan filtrasi dengan slow sand filter, terjadi penurunan kembali Fe sebesar 0.039 mg/l. Untuk lebih jelas pada penambahan kapur dapat dilihat pada hasil, Tabel 4.1 Dengan slow sand filter hasilnya pada Tabel 4.2
No Fe 0 mg/l Tabel 4.1 Penambahan kapur. Tabel 4.1 Penurunan kandungan Fe setelah penambahan kapur. Fe 1 mg/l Efesiensi (%) No Fe 0 mg/l Fe 1 Efesiensi (%) No Fe 0 mg/l Fe 1 mg/l Efisiensi (%) 1 0.950 0.041 95.68 10 0.950 0.025 97.05 19 0.950 0.009 99.05 2 0.013 98.63 11 0.005 99.15 20 0.014 98.52 3 0.008 99.16 12 0.027 97.15 21 0.039 95.05 4 0.008 99.16 13 0.022 97.68 22 0.084 91.15 5 0.062 93.37 14 0.175 81.58 23 0.059 93.79 6 0.006 99.36 15 0.022 97.68 24 0.017 98.10 7 0.094 89.89 16 0.054 94.31 25 0.011 98.8 8 0.103 89.16 17 0.189 80.10 26 0.006 99.36 9 0.065 93.16 18 0.042 95.05 27 0.009 99.05
R u n Dbt mg/ L Tabel 4.2 Hasil Penurunan Fe setelah melalui slow sand filter. ph unit Fe(a eras i) mg/ L Fe 1 mg/l(i ts) Fe 2 mg/l( Kes) D.O mg/ L Z.O mg/l Eff. Z.O (%) Vol. (Ltr) Eff. Fe 1 (%)its Eff. Fe 2 (%)ke s ptk 1 1 7,5 0.95 0,180 0,039 0,8 2,95 71,53 30 81,06 95,85 2 1 7,5 0.95 0,110 0,011 1 2,41 76,74 40 88,42 98,80 3 1 7,5 0.95 0,060 0,007 1,4 2,95 71,53 60 93,69 99,27 4 1 8 0.95 0,200 0,007 1 3,21 69,02 30 78,95 99,31 5 1 8 0.95 0,08 0,059 2 4,55 56,08 40 91,58 93,78 6 1 8 0.95 0,180 0,005 2 7,23 30,21 60 81,06 99,49 7 1 8,5 0.95 0,050 0,092 0,9 1,61 84,46 30 94,74 90,28 8 1 8,5 0.95 0,700 0,100 1,5 3,66 64,67 40 26,33 89,45 9 1 8,5 0.95 0,060 0,063 1,4 4,73 54,34 60 93,69 93,38
Ru n Dbt ltr/ mnt ph Lanjutan Tabel 4.2 Fe( ars mg/ ltr Fe 1 (lap. its) Fe 2 (lap.k es) DO lap kes Z.O Eff.Z.O (%) Vol ltr Eff.1 (its) (%) Eff.2 (Kes) (%) 10 3 7.5 0.95 0.620 0.023 1 4.28 58.69 90 34.75 97.62 11 3 7.5 0.95 0.150 0.004 1.5 1.61 84.46 120 84.21 99.55 12 3 7.5 0.95 0.090 0,025 0,9 2,68 74.13 150 90.53 97.33 13 3 8 0.95 0,110 0,021 1,2 2,95 71.53 90 88.42 97.76 14 3 8 0.95 0,150 0,173 1 2,95 71.53 120 84.21 81.78 15 3 8 0.95 0.060 0.020 1.2 2,68 74.13 150 93.69 97.93 16 3 8,5 0.95 0.140 0.052 1.2 3.21 69.02 90 85.27 94.49 17 3 8,5 0.95 0.150 0.187 1.4 4.28 58.69 120 84.21 80.34 18 3 8,5 0.95 0.250 0.040 0.7 2.95 71.53 150 73.69 95.83 19 5 7,5 0.95 0.060 0.007 1.8 2.95 71.53 160 93.69 99.31 20 5 7,5 0.95 0.180 0.013 1.1 3.14 69.69 200 81.06 98.63 21 5 7,5 0.95 0.100 0.036 1.9 5.36 48.26 300 89.48 96.25
Lanjutan Tabel 4.2 Ru n Dbt L/mt ph Fe ars mg/l Fe 1 mg/l( its) Fe 2 mg/l( kes) D.O mg/ L(ke s) Z.O mg/l (its) eff Z.O( %)its Vol Ltr eff.1 (%) ITS eff.2 (%) Kes. 22 5 8 0.95 0.090 0.082 1.6 2.95 71.53 160 90.53 91.33 23 5 8 0.95 0.070 0.057 1.3 2.14 79.34 200 92.63 94.05 24 5 8 0.95 0.060 0.015 1.1 2.14 79.34 300 93.69 98.45 25 5 8.5 0.95 0.150 0.010 1 5.89 43.15 160 84.21 98.91 26 5 8.5 0.95 0.100 0.005 2 8.17 21.14 200 89.48 99.51 27 5 8.5 0.95 0.090 0.008 1.7 7.23 30.21 300 90.53 99.15
Kesimpulan. Sebelum aerasi kandungan Fe sebesar 71.13 mg/l, setelah di aerasi penurunan Fe 98.66 %, setelah melalui pemberian kapur kandungan Fe mengalami penurunan antara 80.10 % - 99.47 %. Setelah melalui slow sand filter terjadi penurunan Fe antara 26.33 % - 93.69 %, zat organik mengalami penurunan antara 21.14 % - 84.46 %. Setelah melalui slow sand filter terjadi penurunan Fe antara 80.34 % - 99.55 % DO antara 0.8 mg/l 2 mg/l.
Terima kasih
No. Desain penelitian ini menggunakan penelitian 3 faktor (variabel) dengan masing-masing 3 level maka percobaan sebanyak 3 x 3 x 3 =27 percobaan dan dilakukan 2 kali ph DO Fe O Fe 1 Ulangan 1 Ulangan 2 pengulangan Unit mg/l (awal) sehingga Aerasi Lab.Kes jumlah Lab. 54 TL mg/l mg/l (mg/l) ( mg/l) percobaan. Untuk lebih jelas dilihat pada tabel 3.1 Debit Lt/m (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1 1 7,5 71.13 0.9502 0.039 0.180 2 1 7,5 2 71.13 0.9502 0.011 0.110 3 1 7,5 2 71.13 0.9502 0.007 0.060
(1) (2) (3) (4 ) (5) (6) (5) (6) 4 1 8 2 71.13 0.9502 0.007 0.200 5 1 8 2 71.13 0.9502 0.059 0.080 6 1 8 2 71.13 0.9502 0.005 0.180 7 1 8,5 2 71.13 0.9502 0.092 0.050 8 1 8,5 2 71.13 0.9502 0.100 0.700 9 1 8,5 2 71.13 0.9502 0.063 0.060 10 3 7,5 2 71.13 0.9502 0.023 0.620 11 3 7,5 2 71.13 0.9502 0.004 0.150 12 3 7,5 2 71.13 0.9502 0.o25 0.090 12 3 8 2 71.13 0.9502 0.021 0.110 14 3 8 2 71.13 0.9502 0.173 0.150 15 3 8 2 71.13 0.9502 0.020 0.060
(1) (2) (3) (4) ( 5) ( 6 ) (7) (8) 16 3 8,5 2 71.13 0.9502 0.052 0.140 17 3 8,5 2 71.13 0.9502 0.187 0.150 18 3 8,5 2 71.13 0.9502 0.040 0.250 19 5 7,5 2 71.13 0.9502 0.007 0.060 20 5 7,5 2 71.13 0.9502 0.013 0.180 21 5 7,5 2 71.13 0.9502 0.036 0.100 22 5 8 2 71.13 0.9502 0.082 0.090 23 5 8 2 71.13 0.9502 0.057 0.070 24 5 8 2 71.13 0.9502 0.015 0.060 25 5 8,5 2 71.13 0.9502 0.010 0.150 26 5 8,5 2 71.13 0.9502 0.005 0.100 27 5 8,5 2 71.13 0.9502 0.008 0.090
Tabel tersebut diatas merupakan hasil akhir dari penelitian yang berkaitan dengan Kajian Efektifitas Aerator dan Penambahan Kapur serta Slow sand Filter dalam menurunkan kadar Fe air tanah desa Sengkubang. Kabupaten Pontianak Kalimantan Barat.