peningkatan kualitas air pdam cepu di...

1

PENINGKATAN KUALITAS AIR PDAM CEPU DI SISTEM

DISTRIBUSI DENGAN MENGGUNAKAN MIKROFILTER

LILITAN KAIN DITINJAU DARI

PARAMETER TOTAL COLI

IMPROVING DRINKING WATER QUALITY OF PDAM CEPU IN

WATER DISTRIBUTION SYSTEM WITH FABRIC LOOPS

MICROFILTER USING OBSERVED

PARAMETER OF TOTAL COLI

Muhimatul Khoiroh dan Wahyono Hadi Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Email : [email protected]

Abstrak

Air yang dihasilkan PDAM Cepu mempunyai tingkat kekeruhan 100-200 NTU. Kekeruhan tersebut

mengindikasikan adanya bakteri termasuk bakteri coli. Oleh karena itu, diperlukan teknologi yang dapat meningkatkan

kualitas air tersebut. Teknologi yang digunakan adalah mikrofiltrasi dan kain kapas non lem yang dililitkan setebal 1,5

cm pada pipa Ø ¾ ʺ (catridge) sebagai membrannya. Variabel dalam penelitian ini adalah media yang digunakan dan

bukaan valve inlet mikrofilter dengan sistem pengaliran deadend. Agar alirannya sesuai yang diinginkan, maka catridge

yang dipasang ditutup pada bagian bawah dan bagian atasnya. Bahan yang digunakan sebagai penutupnya adalah

campuran resin dan katalis beserta gypsum sebagai bahan pemadat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrofilter

terbaik adalah mikrofilter lilitan kain dengan variasi media tambahan zeolit dan ½ bukaan valve inlet yang rata-rata

mampu menyisihkan 84,62% bakteri total coli.

Kata kunci : teknologi membran, aliran deadend, mikrofilter, total coli.

Abstract

Cepu PDAM water produced similar level of turbidity 100-200 NTU. Turbidity indicates the presence of

bacteria including coli bacteria. Therefore, necessary need technologies that can improve water quality. The

technology chosen is the type microfiltration and cotton fabric thick wrapped around 1.5 cm on the pipe Ø ¾ (catridge

as it membrane. Variable used in this experiment are media used and inlet valve microfilter with deadend flow. In order

mailto:[email protected]

2

to desirable flow, accordingly the catridge is installed must be closed at the bottom and top. The materials used as the

cover is a mixture of resin and catalyst along with gypsum as a compactor. The results showed that the best microfilter

is with a variety of microfilter additional media zeolite and the ½ inlet valve opening, the average capable of removing

84.62% of total coli bacteria.

Keywords: membrane technology, deadend flow, microfilter, total coli.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berkembangnya peradaban manusia menyebabkan pencemaran lingkungan semakin

meningkat, terutama pencemaran air. Pencemaran air juga terjadi di Sungai Bengawan Solo yang

merupakan sumber air baku Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Cepu. PDAM Cepu sampai

saat ini telah melayani sekitar 40% dari keseluruhan rumah penduduk di Cepu. Pelayanan PDAM

Cepu dari segi kualitas, kuantitas, dan kontinuitas masih belum dapat memberikan kepuasan bagi

para pelanggannya. Pada penelitian yang telah dilakukan, karakteristik air PDAM Cepu memiliki

tingkat kekeruhan antara (100-200) NTU. Kekeruhan disebabkan oleh adanya partikel-partikel kecil

dan koloid yang berukuran 10 nm sampai 10μm seperti kwart, tanah liat, sisa tanaman, ganggang,

dan sebagainya (Alaerts dan Santika, 1984).

Kekeruhan air tersebut mengindikasikan adanya bakteri-bakteri penyebab penyakit sehingga

air tersebut tidak layak dikonsumsi oleh manusia. Berdasarkan keadaan tersebut, maka dilakukan

suatu penelitian yang dapat meningkatkan kualitas air PDAM Cepu ditinjau dari paramater total

coli. Peningkatan kualitas air dibandingkan dengan baku mutu mengenai air minum yang telah

ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.

Salah satu metode yang digunakan sebagai metode pengolahan air adalah teknologi membran

berskala rumah tangga. Pada penelitian terdahulu disimpulkan bahwa kemampuan filter dari media

berbahan jeans mampu menurunkan kekeruhan sebesar 99,3% dan TSS sebesar 97,9% tanpa

3

tekanan dan dengan OFR (Over Flow Rate) 0,075 m/jam (Siami, 2008). Membran ini merupakan

membran mikrofiltrasi yang mempunyai ukuran pori antara 0,05-5 μm. Dengan ukuran tersebut,

cocok untuk menahan suspensi dan emulsi, juga untuk memisahkan partikel (bakteri dan ragi).

Selain itu, harga membran mikrofiltrasi lebih murah dan membutuhkan tenaga operasi yang lebih

kecil, yaitu kurang dari 2 bar, sehingga alat pendukung/utilitas yang dibutuhkan lebih sedikit

(Mulder, 1991). Membran yang digunakan pada penelitian ini adalah berupa kain. Pemilihan bahan

berdasarkan skala rumah tangga yang mudah didapat di pasar dan harganya terjangkau. Selain itu,

alat yang digunakan mudah untuk dipindahkan (portable).

1.2 Pumusan Masalah

1. Berapa besarnya prosentase penyisihan mikrofilter lilitan kain terhadap total coli dengan variasi

media dan bukaan valve inlet mikrofilter yang diberikan?

2. Bagaimana variasi mikrofilter yang efektif dan efisien ditinjau dari segi kualitas dan kuantitas

efluen yang dihasilkan?

3. Berapa biaya yang dibutuhkan untuk membuat mikrofilter lilitan kain dengan variasi terbaik?

1.3 Tujuan

1. Menentukan dan membandingkan kemampuan efisiensi penyisihan total coli dengan variasi

variabel yang diberikan.

2. Mengetahui variasi mikrofilter yang efektif dan efisien ditinjau dari segi kualitas dan kuantitas

efluen yang dihasilkan.

3. Mengetahui biaya yang dibutuhkan untuk membuat mikrofilter lilitan kain dengan variasi

terbaik.

4

1.4 Landasan Teori

Dalam penyediaan air minum, kualitas air yang akan dikonsumsi sangat penting untuk

diperhatikan. Standar kualitas air minum yang layak konsumsi telah ditetapkan oleh Peraturan

Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan

Kualitas Air Minum. Air minum yang dimaksud adalah air yang melalui proses pengolahan atau

tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum

(PERMENKES RI NO. 492/MENKES/PER/IV/2010).

Salah satu proses pengolahan air baku menjadi air minum adalah proses filtrasi. Proses filtrasi

merupakan suatu proses fisik kimiawi untuk memisahkan zat-zat tersuspensi dan koloid dari air

dengan melewatkan suatu media berpori, biasanya lapisan pasir atau bahan tiruan (AWWA, 1996).

Selama proses, kualitas air berubah dengan hilangnya zat-zat tersuspensi dan koloid, penyisihan

jumlah bakteri dan organisme lain serta perubahan-perubahan dalam kandungan zat-zat kimia

sehingga terjadi peningkatan kualitas air (Huisman, 1977).

Media berpori yang digunakan dalam penelitian ini adalah kain yang dililitkan pada pipa yang

berfungsi sebagai penyaring. Sedangkan media tambahan lainnya adalah zeolit dan karbon aktif.

Media-media tersebut sebagai media filtrasi yang memisahkan padatan dan cairan (dalam hal ini

air), cairan tersebut ditempatkan melewati suatu media porous untuk memisahkan zat padat

tersuspensi halus yang mungkin ada (Reynold, 1982). Salah satu proses teknologi membran adalah

terjadinya perpindahan karena adanya driving force yaitu: gradien tekanan. Pemisahan dengan

membran yang menggunakan gaya dorong beda tekan sangat dipengaruhi oleh stuktur membran,

yaitu ukuran dan distribusi pori serta porositas membran. Perbedaan ukuran pori ini mengakibatkan

perbedaaan jenis bahan yang dapat dipisahkan dari larutan.

Teknologi membran yang digunakan dalam penelitian ini berjenis mikrofiltrasi. Mikrofiltrasi

menawarkan suatu cara yang cukup efektif untuk menyisihkan partikel kontaminan seperti tanah

liat, ganggang, bakteri dan cryptosporidia dari air minum untuk memenuhi baku mutu yang

5

berlaku. Mikrofiltrasi merupakan proses pemisahan zat terlarut berukuran 50 nm sampai 10 m dari

larutannya dengan menggunakan membran dan beda tekanan sebagai gaya pendorong

berlangsungya proses. Akan tetapi kandungan TDS (Total Dissolve Solid) pada air (zat terlarut)

tidak boleh lebih dari 100 ppm. Tekanan yang digunakan berkisar 0,1 bar dan maksimal 3 bar.

Apabila selisih tekanan mencapai 2 bar, berarti sekitar 90% dari kemampuan filter telah digunakan

(Wenten, 1999).

Sedangkan parameter ujinya adalah bakteri coliform yang dikenal juga sebagai bakteri

indikator sanitasi yang menunjukkan adanya pencemaran oleh feses manusia pada air dan

makanan., yang pada umumnya hidup pada usus manusia. Bakteri ini mempunyai kemampuan

untuk menfermentasikan laktosa pada suhu 44,5 oC ± 0,2 oC selama waktu 24 jam ± 2 jam, dan

kemampuan ini merupakan dasar analisis bakteri coli dengan prosedur tabung fermentasi. Adanya

pertumbuhan bakteri coli dapat diketahui bila ada gas pada tabung durham, yaitu tabung kecil

volum ± 2 ml yang ditempatkan dalam tabung fermentasi yang diletakkan terbalik sehingga

sebagian gas asal fermentasi tertangkap di dalam tabung durham tersebut (Alaerts dan Santika,

1984).

Dan media tambahannya adalah zeolit dan karbon aktif. Zeolit adalah kristal microporous

padat yang didalamnya terdapat senyawa alumina silika yang mempunyai pori dan luas permukaan

yang relatif besar, sehingga mempunyai sifat adsorpsi yang tinggi. Pori-pori tersebut merupakan

suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air (Ismaryata dalam Fatha, 2007).

Kemampuan zeolit sebagai ion exchanger telah lama diketahui dan digunakan sebagai penghilang

polutan kimia. Dalam air zeolit juga ternyata mampu mengikat bakteri E. coli. Hal ini dikarenakan

zeolit dapat berfungsi sebagai perisai penyaringan fisik untuk bakteri pathogen (bakteri dan spora)

(Awaluddin, 2007). Selain itu, zeolit juga dapat menyerap logam berat, bau, kopi, darah, cat,

sampah radioaktif, arsenic, dan bahan-bahan beracun lain yang dapat ditemukan di air. Zeolit juga

dapat menyerap beberapa bagian gas seperti kloroform, dan karbon monoksida (Awaluddin, 2007).

6

Karbon aktif merupakan salah satu bahan yang sangat bermanfaat untuk menghilangkan rasa,

bau, dan warna yang disebabkan oleh zat–zat organik. Istilah karbon aktif itu sendiri dipergunakan

untuk suatu karbon amorf setelah diolah secara khusus untuk memperbesar daya serapnya. Proses

aktivasi itu akan memperluas permukaan karbon amorf, sehingga terbentuk struktur semacam

jaringan yang sangat halus (porous). Oleh karena itu karbon aktif tersebut mempunyai kemampuan

untuk menyerap zat–zat terlarut dalam liquid maupun gas yang lebih besar. Jadi istilah karbon aktif

adalah suatu bentuk karbon yang mampu mengadsorbsi baik dalam fase liquid maupun fase gas.

Karbon aktif ini dapat terbuat dari bermacam–macam bahan diantaranya adalah tempurung kelapa

dan kayu.

2. METODOLOGI

Prosedur penelitian pada penelitan ini dapat dilihat pada Gambar 1.1. Analisis dilakukan

terhadap variabel media yang digunakan dan bukaan valve inlet mikrofilter yang variasinya dapat

dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Variasi Variabel Mikrofilter Lilitan Kain

No. Media Bukaan Valve Inlet

Bukaan Penuh

½ Bukaan

¼ Bukaan

1 Lilitan Kain tanpa media tambahan MT1 MT2 MT3

2 Lilitan Kain dengan media tambahan karbon aktif MK1 MK2 MK3

3 Lilitan Kain dengan media tambahan zeolit MZ1 MZ2 MZ3

Pengoperasian mikrofilter dijalankan dengan tiga tahap. Tahap pertama, alat dioperasikan

hanya menggunakan catridge lilitan kain tanpa media apapun. Tahap kedua, selain catridge juga

ditambahkan dengan karbon aktif di celah kosong pipa penutup. Dan tahap ketiga, media tambahan

yang sebelumnya karbon aktif diganti dengan zeolit. Pengoperasian dilakukan secara intermittent

yang masing-masing tahap dilakukan selama 7 kali running. Proses pengoperasinnya, air baku

7

ditampung pada sebuah bak berkapasitas 37 L. Masing-masing alat diatur sesuai dengan variasi

bukaan valve inlet. Kemudian dengan pompa skala rumah tangga, air dialirkan melalui selang

menuju ke mikrofilter. Selanjutnya pengujian parameter total coli dilakukan sebelum dan sesudah

air di alirkan ke mikrofilter.

Studi Literatur :q Filtrasiq Mikrofiltrasiq Air minumq Metode analisis total coliq Media mikrofilter (kain, zeolit, karbon aktif)q Penelitian terdahulu

Persiapan Analisis :q Perijinan analisis di laboratorium Pusdiklat

MIGAS Cepuq Persiapan prosedur penggunaan alat dan bahan

di laboratorium Pusdiklat MIGAS Cepuq Orientasi laboratorium Pusdiklat MIGAS Cepu

Ide Tugas Akhir :“Peningkatan Kualitas Air PDAM Cepu di Sistem Distribusi dengan Menggunakan Mikrofilter Lilitan Kain Ditinjau Terhadap Parameter

Total Coli”

Penentuan Parameter Penelitian :q Total coliPenentuan Variabel Penelitian :q Media yang digunakanq Bukaan valve inlet

Penentuan Lokasi Sampel :q Peta jaringan sistem distribusi instalasi

PDAM Cepuq Pengambilan sampel di beberapa titik

terjauhq Analisis sisa klorq Ditentukan lokasi pengambilan sampel

Analisis Parameter Akhir(Sesudah dimasukkan ke mikrofilter lilitan kain)

Analisis Parameter Awal(Sebelum dimasukkan ke mikrofilter lilitan kain)

Analisis Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Penelitian Pendahuluan :q Penentuan bahan penutup catridgeq Penentuan tebal lilitan kain pada catridge

Persiapan Alat dan Bahan :q Persiapan mikrofilter lilitan

kainq Persiapan kebutuhan media

(zeolit dan karbon aktif)

Pelaksanaan Penelitian(pengoperasian alat secara intermitten)

Gambar 1.1 Kerangka Penelitian

Alat yang digunakan terdiri dari pipa PVC dan aksesorisnya dengan beberapa variasi diameter

sesuai dengan penggunannya, pompa, tempat penampungan air dan selang air. Aliran air untuk

mikrofilter ini adalah aliran deadend, sehingga detail desain catridge diperlihatkan pada Gambar 1.2

dan lilitan kain dapat dilihat pada Gambar 1.3. Desain rangkaian alat mikrofilter lilitan kain dapat

dilihat pada Gambar 1.4. Sedangkan pada Gambar 1.5 ditunjukkan sistem pengembalian air pada

mikrofilter. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi tekanan yang terjadi pada mikrofilter, sehingga

8

alat ini dapat digunakan dengan waktu yang lebih lama (awet dan tahan lama). Dan sebagai

perbandingan, alat yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak tiga buah.

Gambar 1.2 Detail Desain Catridge Gambar 1.3 Detail Desain Lilitan Kain (Potongan A-A)

Gambar 1.4 Desain Mikrofilter Lilitan Kain Gambar 1.5 Desain Sistem Pengembalian Air

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Penentuan Air Baku

Penentuan wilayah pengambilan sampel air berdasarkan tempat layanan sistem distribusi

PDAM Cepu terjauh. Dengan jauhnya sistem distribusi diperkirakan bahwa sisa klor yang

merupakan desinfektan akan berkurang sedikit demi sedikit atau bahkan habis karena jarak

9

tempuhnya yang jauh. Jika tidak ada sisa klor, maka kemungkinan banyak terdapat bakteri termasuk

bakteri coli. Dan wilayah yang memiliki kadar sisa klor yang terkecil adalah Wonorejo yaitu

sebesar 0 mg Cl2/L dengan standar sisa klor pada air minum adalah 0,05 mg Cl2/L (Alaerts dan

Santika, 1984).

3.2 Persiapan Mikrofilter Lilitan Kain

Persiapan mikrofilter lilitan kain meliputi penentuan jenis kain dan pembuatan catidge.

Penentuan kain berdasarkan ketahanannya terhadap air dalam jangka waktu yang cukup lama dan

pada kain tersebut tidak mengandung bahan pewarna ataupun bahan kimia yang larut dalam air. Hal

ini dimaksudkan agar kain dapat digunakan selama mungkin (tahan lama) dan tidak mencemari air.

Selain itu kain harus mudah didapat dengan harga terjangkau. Dan kain yang terpilih adalah kain

kapas non lem karena selain mudah didapat dipasaran, juga kain ini harganya terjangkau.

Sedangkan catridge terbuat dari pipa PVC Ø ¾ʺ dengan panjang 15 cm yang sebelumnya

dilubangi terlebih dahulu sebelum dililitkan dengan kain kapas non lem. Kain harus dililitkan

dengan kencang pada pipa agar dapat menahan aliran air. Sedangkan pipa dilubangi memanjang

tiga sisi yang kemudian disambung dengan sock drad luar. Catridge inilah yang merupakan media

mikrofilter yang berfungsi sebagai penyaring,

3.3 Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan meliputi bahan yang akan digunakan sebagai catridge agar alirannya

deadend dan tebal lilitan efektif yang akan digunakan. Kriteria pemilihan bahan adalah bahan cepat

kering, tidak berbau, tahan lama terhadap air dan tidak larut dalam air. Dan bahan-bahan yang

memenuhi kriteria tersebut adalah campuran resin beserta katalisnya dan gypsum dengan komposisi

6:3:1. Sedangkan penentuan tebal lilitan digunakan utuk mengetahui tebal efektif lilitan kain

berdasarkan kualitas dan kuantitas efluen yang dihasilkan. Variasi tebal lilitan kain yang digunakan

yaitu 0,5 cm; 1,0 cm dan 1,5cm. Masing-masing tebal lilitan kain dianalisis di laboratorium

10

terhadap paramater jumlah total coli. Selain itu, dilakukan pengukuran terhadap debit yang

dihasilkan. Dari hasil analisis diketahui bahwa catridge dengan tebal lilitan 1,5 cm merupakan

catridge yang paling efektif.

3.4 Analisis Parameter Uji

a. Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan

Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.2, Tabel 1.3, dan Tabel 1.4.

Tabel 1.2 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MT1

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 9 7 2 22,22 2 140 110 30 21,34 3 350 170 180 51,43 4 70 34 36 51,43 5 280 70 210 75,00 6 140 27 113 80,71

Rata-rata 165 70 83 50,37 Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010)


Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 9 7 2 22,22 2 140 94 46 32,86 3 350 140 210 60,00 4 70 23 47 67,14 5 280 46 234 83,57 6 140 17 123 87,86



Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 9 5 9 44,44 2 140 46 94 67,14

11

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

3 350 79 271 77,43 4 70 17 53 75,71 5 280 34 246 87,86 6 140 14 126 90,00


Dari ketiga mikrofilter lilitan kain tanpa media tambahan, MT3 mempunyai kemampuan

terbaik dibandingkan dengan MT1 dan MT2 yang masing-masing hanya berselisih 8,57%.

Perbandingan penurunan jumlah total coli dapat dilihat pada Gambar 1.6. Dan Gambar 1.7

menunjukkan kemampuan masing-masing mikrofilter.

Gambar 1.6 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media

Tambahan

Gambar 1.7 Perbandingan Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada Mikrofilter Lilitan Kain

Tanpa Media Tambahan

050

100150200250300350400

1 2 3 4 5 6

Ju

mla

h B

ak

teri

Coli

form

(MP

N/1

00m

L)

Running Ke-

InfluenMT1MT2MT3

0102030405060708090

1 2 3 4 5 6

Pen

yis

iha

n (

%)

Running Ke-

MT1

MT2

MT3

12

Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.5 dan

Gambar 1.8. Hasil menunjukkan bahwa semakin lama pengoperasian dan semakin kecil bukaan,

maka semakin kecil pula debit dan kecepatan mikrofilter yang dihasilkan. Hal ini dapat diakibatkan

adanya partikel-partikel pengotor dari air baku yang tertahan pada media yang menyebakan ukuran

pori-pori mengecil.

Tabel 1.5 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan

Running Ke- MT1 MT2 MT3

Q V Q V Q V

1 50 6,9 38 5,3 36 5,0 2 42 5,8 36 5,0 25 3,5 3 38 5,3 25 3,5 24 3,3 4 33 4,6 23 3,2 23 3,2 5 25 3,5 19 2,6 17 2,3 6 20 2,8 17 2,3 14 2,0

Sumber: Hasil analisis laboratorium (2010) Keterangan : Q = debit (mL/det), V= kecepatan (m/jam)

Gambar 1.8 Kecepatan Mikrofiltrasi Lilitan Kain Tanpa Media Tambahan

b. Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Karbon Aktif

Hasil analisis menunjukkan setiap runningnya cenderung mengalami peningkatan efisiensi

penyisihan yang data lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 1.6, Tabel 1.7, dan Tabel 1.8.

0.01.02.03.04.05.06.07.08.0

1 2 3 4 5 6

Kec

epata

n (

m/j

am

)

Running ke-

MT1

MT2

MT3

13

Tabel 1.6 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK1

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 180 110 70 38,89 2 34 21 13 38,24 3 43 23 20 46,51 4 31 14 17 54,84 5 43 17 26 60,47 6 63 23 40 63,49

Rata-rata 66 35 31 50,41 Sumber: Analisis Laboratorium (2010)

Tabel 1.7 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK2

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 180 94 86 47,78 2 34 14 20 58,82 3 43 17 26 60,47 4 31 11 20 64,52 5 43 11 32 74,42 6 63 9 54 85,71

Rata-rata 66 26 40 65,29 Sumber: Analisis Laboratorium (2010) Tabel 1.8 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MK3

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 180 70 86 61,11 2 34 11 20 67,65 3 43 9 26 79,07 4 31 6 20 80,65 5 43 7 32 83,72 6 63 9 54 85,71


Efisiensi yang terbaik dari MK1, MK2, dan MK3 adalah yang mampu menurunkan bakteri

coli sehingga didapatkan efluen yang sedikit mengandung bakteri coli yaitu MK3. Perbandingan

penurunan jumlah total coli dapat terlihat pada Gambar 1.9.

14

Gambar 1.9 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media

Tambahan Karbon Aktif


dengan Media Tambahan Karbon Aktif Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.9 dan

Gambar 1.11 yang menunjukkan semakin kecil bukaan maka semakin kecil kecepatan, sehingga

bakteri coli semakin mudah tersaring.

Tabel 1.9 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain Tanpa Media Karbon Aktif

Running Ke- MK1 MK2 MK3

Q V Q V Q V

1 25 3,5 23 3,2 21 2,9 2 22 3,0 20 2,8 19 2,6 3 20 2,8 17 2,3 13 1,8 4 18 2,5 15 2,1 13 1,8 5 20 2,8 13 1,8 12 1,7 6 17 2,3 14 2,0 13 1,7

020406080

100120140160180200

1 2 3 4 5 6Ju

mla

h B

ak

teri

Co

lifo

rm

(MP

N/1

00

mL

)

Running Ke-

InfluenMK1MK2MK3

0102030405060708090

1 2 3 4 5 6

Pen

yis

ihan

(%

)

Running Ke-

MK1

MK2

MK3

15


Gambar 1.11 Kecepatan Mikrofiltrasi Media Lilitan Kain dengan Media Tambahan Karbon Aktif

c. Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit

Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 1.10, Tabel 1.11, dan Tabel 1.12. Setiap kali running

efisiensi penyisihan mengalami peningkatan kecuali pada running ke-6.

Tabel 1.10 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ1

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 170 94 76 44,71 2 280 140 140 50,00 3 350 140 210 60,00 4 240 94 146 60,83 5 110 17 93 84,55 6 110 21 89 80,91


Tabel 1.11 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ2

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 170 79 91 53,53 2 280 33 247 88,21 3 350 27 323 92,29 4 240 13 227 94,58 5 110 11 99 90,00 6 110 12 98 89,09

Rata-rata 210 29 181 84,62

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

1 2 3 4 5 6

Kec

epa

tan

(m

/ja

m)

Running ke-

MK1MK2MK3

16

Sumber: Analisis Laboratorium (2010) Tabel 1.12 Efisiensi Penurunan Jumlah Total Coli pada MZ3

Running Ke-

Influen (MPN

/100mL)

Efluen (MPN

/100mL)

Nilai Penurunan

(MPN /100mL)

Penyisihan (%)

1 170 63 107 62,94 2 280 27 253 90,36 3 350 23 327 93,43 4 240 11 229 95,42 5 110 5 105 95,45 6 110 5 105 95,45


Perbandingan penurunan jumlah total coli dapat terlihat pada Gambar 1.12. Sedangkan

Gambar 1.13 menunjukkan perbandingan efisiensi penyisihan.

Gambar 1.12 Perbandingan Penurunan Jumlah Total Coli Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit


dengan Media Tambahan Zeolit

050

100150200250300350400

1 2 3 4 5 6

Ju

mla

h B

ak

teri

Coli

form

(MP

N/1

00m

L)

Running Ke-

InfluenMZ1MZ2MZ3

0102030405060708090

100

1 2 3 4 5 6

Pen

yis

iha

n (

%)

Running Ke-

MZ1

MZ2

MZ3

17

Sedangkan analisis debit dan kecepatan mikrofiltrasi ditunjukkan pada Tabel 1.13 dan

Gambar 1.14. Dari data diatas menunjukkan bahwa debit dan kecepatan semakin banyak melakukan

running semakin kecil nilainya.

Tabel 4.13 Debit dan Kecepatan yang Dihasilkan Mikrofilter Lilitan Kain dengan Media Zeolit

Running Ke- MK1 MK2 MK3

Q V Q V Q V

1 25 3,5 23 3,2 21 2,9 2 22 3,0 20 2,8 19 2,6 3 20 2,8 17 2,3 13 1,8 4 18 2,5 15 2,1 13 1,8 5 20 2,8 13 1,8 12 1,7 6 17 2,3 14 2,0 13 1,7


Gambar 4.14 Kecepatan Mikrofiltrasi Media Lilitan Kain dengan Media Tambahan Zeolit

3.5 Pemilihan Mikrofilter Lilitan Kain Terbaik

Mikrofilter lilitan kain terbaik dipilih berdasarkan kualitas dan kuantitas efluen yang

dihasilkan. Kualitas yang dimaksud adalah rata-rata prosentase penyisihan tertinggi dari mikrofilter

lainnya terhadap 4 parameter yaitu kekeruhan, warna, zat organik dan total coli. Sedangkan

kuantitas adalah debit terbanyak yang dihasilkan pada running ke-7. Untuk mengetahuinya

ditentukan batasan kriterianya. Kemudian dilakukan perhitungan mengenai mikrofilter lilitan

0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5

1 2 3 4 5 6

Kec

epata

n (

m/j

am

)

Running ke-

MZ1

MZ2

MZ3

18

terbaik dan didapatkan MZ2 sebagai yang terbaik. Untuk membuat alatnya diperlukan biaya sebesar

Rp 724.000,00. Sedangkan biaya untuk memproduksi air perliternya sebesar Rp 18,92 dengan

penggantian bahan setiap 6 bulan sekali.

4. KESIMPULAN

1. Rata-rata efisiensi penyisihan total coli masing-masing mikrofilter lilitan kain yaitu:

a. MT1 sebesar 50,37%; MT2 sebesar 57,66%; dan MT3 sebesar 73,76%.

b. MK1 sebesar 50,41%; MK2 sebesar 65,29%; dan MK3 sebesar 76,32%.

c. MZ1 sebesar 63,50%; MZ2 sebesar 84,62%; dan 88,84%.

2. Pemilihan mikrofiilter terbaik dalam menyisihkan jumlah total coli dan debit yang dihasilkan

cukup banyak dari mikrofilter lainnya adalah MZ2. Namun hasil tersebut masih belum

memenuhi baku mutu PERMENKES RI NO. 492/MENKES/PER/IV/2010.

3. Biaya yang diperlukan untuk membuat MZ2 adalah sebesar Rp 724.000,00.

5. SARAN

1. Perlunya penelitian lebih lanjut mengenai jenis kain yang digunakan karena media kain kapas

ini tidak terlalu tahan lama air.

2. Perlunya dimasukkan aspek tekanan dengan aliran cross flow yang bertujuan untuk mengetahui

pengaruh tekanan dengan menambahkan manometer dan meminimalisasi terjadinya fouling.

3. Casing mikrofilter lebih diperbesar agar dapat mempertebal lilitan kain, sehingga didapatkan

jumlah total coli yang memenuhi standar baku mutu PERMENKES RI NO.

492/MENKES/PER/IV/2010.

4. Pencucian dilakukan dengan air atau gas bertekanan dari dalam ke luar bukan dari luar ke dalam

untuk menghilangkan kotoran hingga bersih.

5. Pada penelitian selanjutnya disarankan untuk parameter air minum yang lainnya.

19

DAFTAR PUSTAKA

1. Alaerts, G., Santika, SS. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.

2. APHA, AWWA, WPCF. 1996. Standart Method For The Examination of Water and

Wastewater, 15th

edition. Washington.

3. Awaluddin. 2007. “Teknologi Pengolahan Air Tanah Sebagai Sumber Air Minum pada Skala

Rumah Tangga”. Seminar Peran Mahasiswa dalam Aplikasi Keteknikan Menuju

Globalisasi Teknologi. Yogyakarta: 17-18 Desember.

4. Fatha, A. 2007. Pemanfaatan Zeolit Aktif untuk Menurunkan BOD dan COD Limbah

Tahu. Semarang: Laporan Tugas Akhir Jurusan Kimia-UNS.

5. Huisman, L., dan W. E. Wood. 1977. Slow Sand Filtration. Genewa: WHO.

6. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia. April, 2010. Persyaratan Kualitas Air

Minum. KEPMENKES NO: 492/MENKES/PER/IV/2010.

7. Reynolds, T. D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, 2nd

edition. USA: PWS.

8. Siami, L. 2008. Studi Kemampuan Filter Kain Jin Sebagai Pengolahan awal dalam

Menurunkan Kekeruhan dan TSS. Surabaya: Laporan Tugas Akhir Jurusan Teknik

Lingkungan-ITS.

9. Wenten, I G. 1999. Teknologi Membran Industrial. Bandung.

peningkatan kualitas air pdam cepu di...

Documents