SISTEM PENGOLAHAN AIR

SISTEM PENGOLAHAN AIR SUMUR GALI DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SEDERHANA

#Muhammad Ridwan#

Air merupakan senyawa yang di butuhkan oleh setiap biota seperti tumbuhan, hewan maupun manusia. Manusia sebagai mahluk hayati dan budaya, memerlukan air untuk kehidupan sehari-hari. Air diperlukan untuk mengangkut zat makanan dari organ tubuh satu ke organ tubuh yang lain, mangatur suhu tubuh, dan proses metabolisme maupun fungsi lainnya. Jumlah air dalam tubuh manusia rata-rata 65% dari berat badannya, jumlah ini tergantung dari kondisi dan besar tubuh seseorang. (Anwar Daud, 2002)

Seperti yang kita ketahui bahwa air sangat penting bagi kehidupan manusia oleh karena itu secara kuantitas dan kualitasnya harus memenuhi kebutuhan manusia. Air yang kuantitas dan kualitasnya tidak memenuhi syarat dapat mengganggu kesehatan pemakai. Air secara langsung maupun secara tidak langsung dapat menyebarkan beberapa penyakit, dalam garis besarnya penyakit-penyakit yang berhubungan dengan air dapat dibedakan atas penyakit infeksi dan penyakit non infeksi.

Air adalah salah satu kebutuhan esensial manusia yang kedua setelah udara untuk keperluan hidupnya. Manusia hanya bisa bertahan hidup selama kurang lebih tiga hari tanpa air . Untuk menciptakan suatu lingkungan hidup manusia yang bersih dan sehat tanpa persediaan air cukup, stabil akan tercapai. Kondisi sanitasi lingkungan hidup manusia akan selalu dikaitkan dengan tersedianya air di daerah maupun di Indonesia bahkan dinegara manapun di dunia ini selalu mempermasalahkannya. Persediaan air yang banyak dan dengan kualitas yang lebih baik, lebih cepat dan akan lebih cepat meningkatkan kemajuan derajat kesehatan masyarakat.

Air merupakan agenda dalam pembicaraan baik lokal, regional dan global apabila dikaitkan dengan kesehatan masyarakat seperti dilakukannya konferensi tingkat dunia mengenai kelangkaan air. Satu hal yang tidak dapat dipungkiri masyarakat hidup secara hygienis. Ini pula yang sesungguhnya yang harus menjadi tujuan utama dari suatu penyediaan air minum disamping tujuan-tujuan lainnya.

Salah satu sumber air yang masih banyak digunakan oleh masyarakat khususnya masyarakat pedesaan adalah air sumur gali, akan tetapi tidak semuanya memenuhi syarat kesehatan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi rendahnya kualitas air sumur gali antara lain : musim, konstruksi, jenis dan kemiringan tanah, jarak dari sumber pengotoran dan perilaku makhluk hidup dan sekitarnya.

Khususnya dalam hal kekeruhan air sumur, telah ditemukan banyak cara pengolahan seperti berbagai macam tekhnik penyaringan, cara-cara lainnya. Namun cara pengolahan tersebut yang paling sederhana yang tidak membutuhkan tenaga dan biaya besar dalam penggunaannya, serta dapat diterima dan mampu dilaksanakan oleh masyarakat. (Pusat Litbang Pemukiman Departemen Pekerjaan Umum)

Salah satu tekhnik pengolahan air dalam menurunkan tingkat kekeruhan air adalah melalui sistem filtrasi Up Flow dan Down Flow. Dengan cara ini tingkat kekeruhan air dapat diturunkan sesuai dengan standar kualitas air bersih, dengan demikian cara tersebut dapat diterapkan pada masyarakat pedesaan.

Berdasarkan data jumlah penduduk Desa Alewadeng, Kecamatan Sajoanging, Kabupaten Wajo sebanyak 1.480 jiwa, jumlah Kepala Keluarga (KK) sebanyak 373, dan jumlah rumah sebanyak 343, sedangkan data sarana air bersih di Desa Alewadeng bahwa sumur gali yang ada sebanyak 47 buah, dan selebihnya penggunaan air bersih dari sungai, dengan demikian penduduk yang menggunakan air sumur gali sekitar 83,78% dari seluruh penduduk Desa Alewadeng. (Data Sekunder Puskesmas Sajoanging, 2008)

Dari pengamatan yang dilakukan di Desa Alewadeng, bahwa masyarakat umumnya menggunakan air sumur gali dengan tingkat kekeruhan yang tinggi dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari seperti, mencuci, mandi, minum dan lain-lain. Karena belum adanya ketersediaan sumber air dari PDAM, sehingga air yang dikonsumsi adalah air yang berasal dari air sumur gali, sehingga dampak yang ditimbulkan yaitu penyakit kulit (gatal-gatal) dan diare, selain itu belum adanya penerapan sistem filtrasi pada masyarakat di desa tersebut.

Bertitik tolak pada uraian diatas, maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian eksperimen did

GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN

1. Geografis

Desa alewadeng adalah merupakan salah satu desa yang berada di Kecamatan Sajoanging Kabupaten Wajo. Daerah ini mempunyai dua musim yaitu musim hujan antara bulan April sampai Agustus dan musim kemarau antara bulan September sampai Maret.

Secara adminstrasi pemerintahan wilayah Desa Alewadeng berbatasan dengan :

1. Sebelah Barat : Dengan Desa Lalliseng

2. Sebelah Timur : Dengan Desa Akkotengeng

3. Sebelah Utara : Dengan Desa Salobulo

4. Sebelah Selatan : Dengan Desa Barangmamase

Desa alewadeng memiliki tiga dusun yaitu : Dusun Toduma, Dusun Benteng Luwu, Dusun Aluppangnge dari tiga Dusun tersebut merupakan wilayah dataran rendah, Desa alewadeng mempunyai luas wilayah ± 3000 Ha.

2. Demografis

Berdasarkan registrasi penduduk tahun 2008 Desa Alewadeng mempunyai jumlah penduduk 1480 jiwa, jumlah Kepala Keluarga (KK) sebanyak 373, dan jumlah rumah sebanyak 343, sedangkan data saran air bersih di Desa Alewadeng berasal dari air sumur gali sebanyak 47 buah dan selebihnya sarana air bersih dari sungai, dengan demikian penduduk yang menggunakan sarana air bersih dari sumur gali sekitar uah dan selebihnya sarana air bersih dari sungai, dengan demikian penduduk yang menggunakan sarana air bersih dari sumur gali sekitar 83,78% dari seluruh penduduk Desa Alewadeng

Keadaan Sosial Budaya dan Ekonomi

1. Pendidikan

Untuk pengembangan sumber daya manusia diarahkan peningkatan kualitas pendidikan baik pendidikan umum maupun pendidikan agama. Untuk tingkat pendididkan dasar di Desa Alewadeng ini telah menunjukkan kemajuan yang berarti karena telah tersedia fasilitas pendidikan yang memadai. Untuk tingkat sekolah dasar telah dibina sebanyak 2 SD, 1 TK dan SLTP 1 Unit.

2. Mata Pencaharian

Mata pencaharian pokok, sebagian besar rumah tangga masih bermata pencaharian di sector pertanian disusul mata pencaharian disektor perdagangan dan sector kerajinan tangan sehingga dapat dikatakan bahwa perekonomian diwilayah ini masih bersifat tradisional.

3. Fasilitas Pelayanan Kesehatan

Fasilitas pelayanan kesehatan yang terdapat di Desa Alewadeng berupa satu buah Puskesmas pembantu dan Pos Pelayanan Terpadu (Posyandu) sebanyak 2 buah dan 2 orang dukun bayi terlatih, adapun tenaga kesehatan yang ada yaitu 2 orang bidan.

4. Perumahan

Tipe rumah penduduk sebagian besar rumah panggung dengan bahan lantai kebanyak adalah papan. Luas rumah rata-rata 20-40m² dengan rata-rata jumlah anggota keluarga 3-4 orang, sebagian besar rumah penduduk telah memiliki ventilasi dan kamarisasi, namun hanya sebagian kecil rumah yang memiliki plafon.

Tinjauan Umum Tentang Mekanisme Filtrasi Up Flow dan Down Flow

Tekhnologi saringan pasir lambat yang banyak diterapkan di Indonesia biasanya adalah saringan pasir lambat konvensional dengan arah aliran dari atas ke bawah (Down Flow), sehingga jika kekeruhan air baku naik, terutama pada waktu hujan, maka sering terjadi penyumbatan pada saringan pasir, sehingga perlu dilakukan pencucian secara manual dengan cara mengeruk media pasirnya dan dicuci, setelah bersih dipasang lagi seperti semula, sehingga memerlukan tenaga yang cukup banyak. Ditambah lagi dengan faktor iklim di Indonesia yakni ada musim hujan dimana air baku yang ada mempunyai kekeruhan yang sangat tinggi. Hal inilah yang sering menyebabkan saringan pasir lambat yang telah dibangun kurang berfungsi dengan baik, terutama pada musim hujan.

Jika tingkat kekeruhan air bakunya cukup tinggi misalnya pada waktu musim hujan, maka agar supaya beban saringan pasir lambat tidak terlalu besar, maka perlu dilengkapi dengan peralatan pengolahan pendahuluan misalnya bak pengendap awal atau saringan “ Up Flow “ dengan media kerikil atau batu pecah dan pasir kwarsa/silika.

Kriteria-kriteria yang membedakan antara sistem filtrasi Up Flow dan Down Flow sebagai berikut :

1. Sistem filtrasi Up Flow mempunyai umur operasi yang lebih lama daripada sistem filtrasi Down Flow.

2. Perawatan sistem filtrasi Up Flow lebih mudah daripada sistem filtrasi Down Flow, karena metode Up Flow pencucian media penyaring (pasir) dilakukan dengan cara membuka kran penguras, sehingga air hasil saringan yang berada diatas lapisan pasir berfungsi sebagai air pencuci, sehingga pencuciannya dapat dilakukan kapan saja, sedangkan metode Down Flow harus dilakukan dengan cara manual yaitu dengan pengeluaran atau pengerukan media penyaringannya.

3. Sistem filtrasi Up Flow memiliki tekanan yang lambat dibanding metode Down Flow, dimana metode Up Flow air didistribusikan ke dalam alat penyaringan dengan arah aliran air dari bawah ke atas, sedangkan metode Down Flow dimana air didistribusikan ke dalam alat penyaringan dengan arah aliran air dari atas ke bawah.

1. Tinjauan Umum Tentang Mekanisme Filtrasi Up Flow

Sistem saringan pasir lambat Up Flow merupakan sistem saringan dimana air baku didistribusikan ke dalam alat penyaringan dengan arah aliran air dari bawah ke atas. Dengan sistem penyaringan dari arah bawah ke atas (Up Flow), jika saringan telah jenuh atau buntu , dapat dilakukan pencucian balik dengan cara membuka kran penguras. Dengan adanya pengurasan ini, air bersih yang berada diatas lapisan pasir dapat berfungsi sebagai air pencuci media penyaring (back wash). Dengan demikian pencucian media penyaring pada saringan pasir lambat Up Flow tersebut dilakukan tanpa pengeluaran atau pengerukan media penyaringnya , dan dapat dilakukan kapan saja.

Pengolahan air bersih dengan menggunakan saringan pasir lambat Up Flow ini mempunyai keunggulan antara lain :

1. Air hasil penyaringan cukup bersih untuk keperluan rumah tangga.

2. Membuatnya cukup mudah dan sederhana pemeliharaannya.

3. Bahan-bahan yang digunakan mudah didapatkan di daerah pedesaan.

4. Tidak memerlukan bahan kimia, sehingga biaya operasinya sangat murah.

5. Dapat menghilangkan zat besi, mangan, warna dan kekeruhan.

6. Dapat menghilangkan ammonia dan polutan organic, karena proses penyaringan berjalan secara fisika dan biokimia.

7. Sangat cocok untuk daerah pedesaan karena proses pengolahan yang sangat sederhana.

8. Perawatan mudah karena pencucian media penyaring (pasir) dilakukan dengan cara membuka kran penguras, sehingga air hasil saringan yang berada diatas lapisan pasir berfungsih sebagai air pencuci. Dengan demikian pencucian pasir dapat dilakukan tanpa pengerukan media pasirnya.

Sedangkan kelemahan saringan pasir lambat Up Flow tersebut yakni untuk keperluan air minum harus dimasak terlebih dahulu.

2. Tinjauan Umum Tentang Mekanisme Filtrasi Down Flow

Sistem saringan pasir lambat Down Flow merupakan sistem saringan dimana air baku didistribusikan kedalam alat penyaringan dengan arah aliran air dari atas ke bawah.

Secara umum, proses pengolahan air bersih dengan saringan pasir lambat Down Flow terdiri atas unit proses, yakni bak penampung air bersih. Unit pengolahan air dengan saringan pasir lambat Down Flow merupakan satu paket dimana kapasitas pengolahan dapat dirancang dengan berbagai macam ukuran sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan. Biasanya saringan ini hanya terdiri dari sebuah bak untuk menampung air dan media penyaring pasir. Bak ini dilengkapi dengan sistem saluran bawah, inlet, autlet dan peralatan kontrol.

Struktur inlet dibuat sedemikian rupa sehingga air masuk kedalam saringan dan tidak merusak atau mengaduk permukaan media kerikil bagian atas. Sedengkan struktur autlet selain untuk pengeluaran air hasil olahan, berfungsi juga sebagai weir untuk kontrol tinggi muka air diatas lapisan.

Pengolahan air bersih dengan menggunakan saringan pasir lambat Down Flow ini mempunyai keunggulan antara lain :

1. Air hasil penyaringan cukup bersih untuk keperluan rumah tangga.

2. Membuatnya cukup mudah dan sederhana pemeliharaannya.

3. Bahan-bahan yang digunakan mudah didapatkan di daerrah pedesaan.

4. Tidak memerlukan bahan kimia, sehingga biaya operasinya sangat murah.

5. Dapat menghilangkan zat besi, mangan, warna dan kekeruhan.

6. Dapat menghilangkan ammonia dan pollutan organic, karena proses penyaringan berjalan secara fisika biokimia.

7. Sangat cocok untuk daerah pedesaan dan proses pengolahan yang sangat sederhana.

Sedangkan beberapa kelemahan saringan pasir lambat Down Flow tersebut yakni antara lain :

1. Jika air bakunya mempunyai kekeruhan yang tinggi, beban filter menjadi besar, sehingga sering tejadi kebuntuan, akibatnya waktu pencucian filter menjadi pendek.

2. Kecepatan penyaringan rendah, sehingga memerlukan ruangan yang cukup luas.

3. Pencucian filter dilakukan secara manual, yakni dengan cara mengeruk lapisan pasir bagian atas dan dicuci dengan air bersih, dan setelah bersih dimasukkan kembali kedalam saringan seperti semula.

4. Karena tanpa bahan kimia, tidak dapat digunakan untuk menyaring air gambut.

5. Untuk keperluan air minum harus dimasak terlebih dahulu sampai mendidih.

Tinjauan Umum Tentang Kekeruhan Air

Turbidity atau kekeruhan dalam air dapat disebabkan oleh pasir, zat organik dan anorganik yang halus Plankton dan mikroorganisme lainnya. Standar yang diperbolehkan antara 5-25 mg/L Sio2 atau JTU (Jakson Turbidity Unit). Kekeruhan dapat disebabkan oleh partikel-partikel tanah liat lempung atau akibat buangan limbah rumah tangga dan limbah industri (Anwar Daut 2005).

Banyaknya air dipermukaan air sangat keruh atau dengan kata lain mempunyai kekeruhan (turbidity) yang sangat tinggi, dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur atau kotor, terutama bila terjadi musim hujan.

Kekeruhan disebabkan adanya/hadirnya bahan-bahan organik dan anorganik berupa padatan yang tersuspensi serta partikel-partikel kecil dan koloid yang berukuran 10mm sampai 10μm. Padatan yang tersuspensi serta partikel-partikel kecil dan koloid tersebut tidak lain adalah kwars , tanah liat, sisa tanaman, ganggang, lempung, Lumpur, zat organik, plankton dan zat halus lainnya.

Kekeruhan merupakan sifat optis dari suatu larutan yaitu cahaya yang melaluinya tidak dapat dihubungkan secara langsung antara kekeruhan dengan semua jenis zat tersuspensi karena tergantung juga pada ukurannya dan bentuk butiran. Kekeruhan pada air permukaan ini disebabkan oleh adanya beberapa senyawa organik dan dalam bentuk padatan tersuspensi yang tergolong dalam bahan organik berwarna.

Keberadaan warna cokelat yang spesifik, terbentuk dalam proses polarisasi unit plafenol oleh bakteri atau pemecahan residu lignin. (Samson B. Supeno 1989 F.G. Winarno dalam Basri 2004)

Tinjauan Umum Tentang Variabel Yang Diteliti

1. Tinjauan Umum Tentang Up Flow dan Down Flow

Air di alam ditemukan dalam berbagai bentuk, yaitu air sungai, danau, air laut, dan air tanah. Karakteristik dari masing-masing bentuk air tersebut berbeda-beda. Dalam penanganan kualitas air, diperlukan pemahaman mengenai karakteristik dasar dari bahan air. Pemahaman ini akan memberikan gambaran mengenai akibat-akibat dari perlakuan manusia terhadap air. Beberapa teknik pengolahan air yang dilakukan antara lain pengolahan secara fisik, penggunaan bahan kimia dan pengolahan biologis. Pengolahan secara kimia dilakukan melalui proses koagulasidan aerasi. Pengolahan biologi dapat dilakukan dengan pemanasan sampai suhu 100° C, chlorinasi, ataupun penyinaran ultraviolet.

Secara umum metode pengolahan yang diadopsi beberapa sistem pengolahan terdiri dari metode Up Flow dan metode Down Flow dimana perbedaan dasar dari kedua metode tersebut adalah proses pendistribusian air yang akan diolah kedalam alat pengolahan. Melihat begitu berpengaruhnya metode yang diterapkan pada alat pengolahan penting kiranya ada perbandingan sistem filtrasi metode Up Flow dengan Down Flow dalam menghasilkan air yang memenuhi syarat kesehatan.

Sistem filtrasi saringan metode Up Flow merupakan sistem saringan dimana air baku didistribusikan kedalam alat penyaringan dengan arah air dari bawah ke atas, dengan sistem penyaringan dari bawah ke atas (Up Flow), jika saringan telah jenuh atau buntu, dapat dilakukan pencucian balik dengan cara membuka kran penguras. Dengan adanya penguras ini, air bersih yang berada di atas lapisan pasir dapat berfungsi sebagai air pencuci media penyaring (back wash). Dengan demikian pencucian media penyaring pada saringan pasir lambat Up Flow tersebut dilakukan tanpa pengeluaran atau pengerukan media penyaringnya, dan dapat dilakukan kapan saja.

Sedangkan sistem filtrasi saringan metode Down Flow merupakan sistem saringan dimana air baku didistribusikan ke dalam alat penyaring dengan arah aliran dari atas ke bawah. Dan perawatan dilakukan dengan cara membuka kran penguras, sehingga air hasil saringan yang berada diatas lapisan pasir berfungsi sebagai pencuci. Dengan demikian pencuci pasir dapat dilakukan tanpa pengerukan media pasirnya.

2. Tinjauan Umum Tentang Penurunan Kekeruhan Air Sumur Gali

Di Indonesia sumur gali merupakan cara pengambilan air tanah yang banyak diterapkan di daerah pedesaan, mudah membuatnya dan dapat dilaksanakan oleh masyarakat itu sendiri dengan perakitan sederhana dan biaya murah. Sumur gali umumnya dibuat untuk pengambilan air tanah bebas dimana sangat dipengaruhi oleh musim yang ada. Pengaman disekitar galian sangat diperluhkan pemberian lapisan rapat atau kedap air sedalam 3 meter dari permukaan tanah dan sangat diperluhkan untuk menjaga pengotoran yang berasal dari luar yang masuk ke dalam sumur, begitu juga pembuatan bibir sumur gali setinggi 1 meter, diperlukan agar air yang telah diambil tidak masuk lagi ke dalam sumur dan dari segi kesehatan sumur gali ini masih kurang baik bila cara pembutannya tidak betul-betul diperhatikan. Selain sangat dipengaruhi oleh musim juga sangat besar kemungkinan untuk mandapatkan pencemaran bila cara peletakannya salah. (Sugiharto, dalam Basri, 2004).

Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warna/rupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan meliputi lumpur, bahan-bahan organik yang tersebut secara baik dan partikel-partikel yang tersuspensi lainnya.

Turbidity atau kekeruhan air dapat disebabkan oleh clay pasir, zat organik dan anorganik yang halus, plankton dan mikroorganisme lainnya. Standar kekeruhan air ditetapkan antara 5-25 NTU (Nephelometric Turbidity Unit) dan bila melebihi batas yang telah ditetapkan akan menyebabkan :

1. Mengganggu estetika

2. Mengurangi efekifitas desinfeksi air

Ada beberapa metode pengukuran kekeruhan yaitu :

1. Nephelometric method, nephelometric turbidity unit prinsip kekeruhan air dengan cara ini adalah didasarkan pada perbandingan intensitas cahaya yang disebabkan oleh suatu larutan standard dalam kondisi sama, semakin tinggi intensitas yang terserap makin tinggi kekeruhan alat yang digunakan beberapa turbidi meter sampel tube.

2. Visual method, Jakson Turbidity Unit. Yang dimaksud dengan visual method adalah pengukuran kekeruhan air dengan menggunakan cadle turbidi meter. prinsip pengukuran adalah didasarkan pada panjangnya cahaya melalui suatu susspensi yang dihitung tepat pada saat bayangan nyala lilin (candle) hilang. Makin panjang jalan candle turbidimeter, botol untuk membandingkan kekeruhan secara visual.

3. Turbiditer holigne, digunakan untuk mengukur kekeruhan 0-15 unit. Prinsip kerjanya adalah penerangan efek tundal dalam penyusunan sumber cahaya terhadap sampel air. Dalam hal ini tidak digunakan suspensi standar.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi daya kekeruhan pada air sumur gali diantaranya konstuksi dan kondisi sarana lingkungan sekitarnya, susunan lapisan tanah dimana air berasal dari permukaan karena erosi merupakan bagian terbesar mempengaruhi kekeruhan pada sebagian sumur gali.