17 3 METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Balai Teknis Air Minum dan Sanitasi Wilayah I (BTAMS-Wil I), Setditjen Cipta Karya, Kementerian Pekerjaan Umum, Jalan Chairil Anwar I No.1 Margahayu Bekasi Timur. BTAMS-Wil I mengemban tugas dan fungsi sebagai penyelenggara pelatihan pengelolaan bidang ke air minuman dan bidang kesanitasian, peserta pelatihan terutama berasal dari personal perusahaan air minum dan personal dinas bidang pekerjaan umum dari seluruh daerah, sarana untuk praktek pelatihan tersedia berbagai tipe atau jenis bangunan instalasi pengolahan air minum dan termasuk bangunan HRF yang akan ditelusuri kinerjanya seperti gambar 6. Bangunan HRF ini sudah dimodifikasi menjadi bangunan berkonstruksi beton, yang awalnya semua bagian dibuat dari bahan acrylik 8 mm yang sekarang masih termanfaatkan acryciliknya sebagian kecil yaitu untuk bagian batas antar kompartemen media, bangunan ini merupakan bagian dari hibah Japan International Corporation Agency (JICA) tahun 1995. Bangunan HRF ini terdiri dari bagian utama berupa unit proses pengolahan dan bagian penyangga yang berupa kaki tiang beton berbentuk segi empat. Bangunan HRF dibangun setinggi 1,5 meter dari permukaan tanah. Gambar 11 Lokasi Penelitian dan Letak Bangunan HRF
18 Alat dan Bahan Jenis alat penelitian yang dipergunakan yaitu Bangunan Air Horizontal Roughing Filter dibawah digambarkan bentuk sketsa serta pengoperasiannya : 4) 1) 2) 3) Q-in 5) Q-1 > Q-2 > Q-3 > Q-4 > Q-5 Alat ukur Thompson Q-out Kran sampel uji Gambar 12 Sketsa Bangunan Air Horizontal Roughing Filter 1) Air baku untuk uji penelitian HRF dialirkan dari Saluran Tarum Barat secara gravitasi melintas Jalan Chairil Anwar Margahayu Bekasi Timur, masuk dipenampungan Bangunan Tandon (Receiving Well-RW). 2) Air yang masuk tampungan RW ini biasanya dipergunakan juga untuk kegiatan pelatihan Pengolahan Air Bersih/Pengawasan Kualitas Air atau Operasi Pemeliharaan Instalasi Pengolahan Air, untuk kegiatan tersebut biasanya disedot pompa yang dihidupkan melalui panel di Workshop Air Bersih. Dalam kegiatan penelitian HRF ini air baku dari RW disedot menggunakan pompa khusus. 3) Dari RW air disedot mengisi tangki sampai batas isi dan secara automatis dengan menggunakan sistem automatik level control, pompa akan mati dan hidup kembali mengisi bila habis. 4) Kemudian dari tangki air baku dialirkan dengan cara pengaturan besaran aliran dengan pengaturan bukaan kran kisaran 0,1 liter/detik ke kompartmen HRF. 5) Aliran air mengalir merembes diantara rongga-rongga pada HRF antara media krikil kesetiap bagian dari kompartemen-1 ke kompatemen-2 dan seterusnya mengalir sampai berakhir di kompartemen-5 paling akhir. Di setiap keluaran dari kompartemen air proses diambil sebagai sampel yang telah diproses HRF. Selanjutnya sampel air uji tersebut dianalisa nilai kandungan turbiditas dan zat organik, HRF dioperasikan terus menerus 24 jam sampai terjadi proses fisika, biokimia dan biologi karena adanya poros diantara media, Dalam kurun waktu tertentu akan terjadi penurunan kapasitas penyaringan, yang pada akhirnya penyaringan terhenti atau clogging.
19 Dari data hasil penganalisaan parameter uji dapat dievaluasi ; seberapa efisiensi pengolahan, lama operasi HRF tersebut, kapasitas atau debit olah alat tersebut, kemampuan/penunjukan masing-masing media, hasil akhir air proses dari HRF, bisa tercapai atau tidak sebagai bahan air baku olahan tanpa penggunaan bahan kimia. 6) Diantara kompartemen terdapat bagian untuk pengambilan sampel sebagai keluaran air yang melalui proses media pada kompartemen-1, kompatemen-2 dan seterusnya. Dibagian inlet dilengkapi alat ukur debit masukan air baku sungai berupa alat ukur (Thomson). HRF diisi media krikil/gravel seperti tertera pada gambar 12, berturut-turut dari kompartemen 1 sampai dengan kompatemen 5. 1) Pengoperasian HRF Metode Pengumpulan dan Analisis Data AIR BAKU SUNGAI TARUM BARAT RECEIVING WELL (BAK PENAMPUNGAN ) BAK -1 BAK -2 BAK -3 BAK -4 BAK -5 PERIKSA : Laboratorium ANALISA SAMPEL UJI : - Kekeruhan - Zat Organik HRF CLOGGING (mampet) STOP Media dicuci, filtrasi dilanjutkan AIR PROSES HRF (kadar kekeruhan < 50 NTU terus dipergunakani Gambar 13 Diagram Alir Proses Filtrasi Keterangan : Jalur aliran air proses pada HRF. Pengambilan air proses dari masing-2 bak. Bak HRF 1,2,3,4,5 : Bak HRF yang terisi media krikil.
20 2) Sampling air a. Setelah 4 jam (asumsi waktu pengaliran maksimal) pengaliran maka akan terjadi memprosesan, dimana partikel-partikel yang ada terbawa dalam air baku terendapkan di ruang-ruang pori antar media. b. Sampling air dari masing-masing keluaran kompartemen mulai diperiksa yaitu parameter kekeruhan dan angka permanganat. c. Selanjutnya sampling dan pemeriksaan parameter tersebut dilakukan setiap interval 4 jam. Pada uji penelitian pengambilan sampel uji dimulai selang 2 jam, selang 4 jam dan 24 jam. 3) Pengukuran kekeruhan Pengukuran nilai Kekeruhan/Turbiditas dengan menggunakan Alat Standar Operasional Procedure (Turbidimeter TN - 100) gambar 14, caranya sebagai berikut: Gambar 14 Skema alat Turbidimeter TN-100/T-100 - Alat Turbidimeter dinyalakan dan kondisi ON/standby (sudah distandari sasi/dikalibrasi), - Menyiapkan sampel uji, kocok/aduk supaya partikel yang terkandung dalam sampel menyebar/merata, - Ukur sampel uji dan masukkan kedalam botol uji sesuai batas permukaan yang tertera di botol, - Tempatkan botol uji dibagian lubang ukur alat dan tutupkan kap/topi perisai cahaya, - Tekan tombol baca/read dan dilihat di layar monitor muncul angka yang menunjukkan besaran nilai kandungan turbidity dalam satuan NTU (nefelo metri turbidity unit). 4) Pengukuran zat organik Penentuan zat organik dengan cara oksidasi dalam kondisi asam atau basa. Metode asam untuk air yang mengandung ion Cl < 300 ppm, metode basa untuk air yang mengandung ion Cl >300 ppm, dilakukan secara titrimetrik (SNI 06-6989.22-2004)
21 Cara uji 1. Prinsip Zat organik di dalam air dioksidasi dengan KMnO4 direduksi oleh asam oksalat berlebih.kelebihan asam oksalat dititrasi kembali dengan KMnO 4. 2. Prosedur Uji nilai permanganat dengan tahapan sebagai berikut: a) Pipet 100 ml contoh uji masukkan ke dalam erlenmeyer 300 ml dan tambahkan 3 butir batu didih. b) Tambahkan KMnO 4 0,01 N beberapa tetes ke dalam contoh uji hingga terjadi warna merah muda. c) Tambahkan 5 ml asam sulfat 8 N bebas zat organik. d) Panaskan di atas pemanas listrik pada suhu 105 0 C ± 2 0 C, bila terdapat bau H 2 S, pendidihan diteruskan beberapa menit. e) Pipet 10 ml larutan baku KMnO 4 0,01 N. f) Panaskan hingga mendidih selama 10 menit. g) Pipet 10 ml larutan baku asam oksalat 0,01 N. h) Titrasi dengan kalium permanganat 0,01 N hingga warna merah muda. i) Catat volume pemakaian KMnO 4. j) Apabila pemakaian larutan baku kalium permanganat 0,01 N lebih dari 7 ml, ulangi pengujian dengan cara mengencerkan contoh uji. 3. Perhitungan 1) Nilai permanganat dengan pengertian: a = volume KMnO 4 0,01 N yang dibutuhkan pada titrasi; b = normalitas KMnO 4 yang sebenarnya; c = normalitas asam oksalat; d = volume contoh; dan f = faktor pengenceran contoh uji. 5) Pengukuran aliran, meliputi : Debit air adalah kecepatan aliran zat cait per satuan waktu. Untuk dapat menentukan debit air maka kita harus mengetahui satuan ukuran volume dan satuan ukuran waktu terlebih dahulu, karena debit air berkaitan erat dengan satuan volume dan satuan waktu. Penampang basah aliran Kecepatan aliran ini diukur dalam satuan panjang setiap satuan waktu, umumnya dinyatakan dalam m/detik