BAB I PENDAHULUAN
A. Lata Latarr Bela Belaka kang ng Air merupakan kebutuhan pokok bagi ke-hidupan manusia di bumi ini.
Sesuai dengan kegunaannya, air dipakai sebagai air minum, man-di, mencuci, transpo transporta rtasi si baik baik di sungai sungai maupun maupun di laut. laut. Air juga juga diperg diperguna unakan kan untuk untuk mening meningkat katkan kan kualit kualitas as hidup hidup manusia manusia.. Pengad Pengadaan aan air bersih bersih di Indone Indonesia sia khususnya untuk skala yang besar masih terpusat didaerah perkotaan, dan dikelola oleh Perusahaan Air Minum (PAM) kota yang bersangku-tan. amun demikian secara nasional jumlahnya masih relati! kecil dan dapat dikatakan belum mencukupi ("aried, #$$%). &itinj &itinjau au dari dari tempat tempat tersimp tersimpann annya, ya, sumber sumber air dapat dapat di klasi!i klasi!ikas kasika ikan n kedalam beberapa jenis sumber air yaitu air hujan, air permukaan, air tanah, dan air laut. laut. MasingMasing-masi masing ng sumber sumber air tersebu tersebutt secara secara alamia alamiah h memili memiliki ki karakteristik kualitas air tersendiri, hal ini terjadi karena kualitas air sangat dipengaruhi oleh keadaan alam tempat air tersebut berada dan kondisi tempattempat yang dilaluinya. dilaluinya . &idaerah perkotaan penduduk yang tidak memperoleh pelayanan air ledeng , sebagian besar menggunakan sumber air tanah baik berupa sumur gali maupun sumur pompa sebagai sumber air bersihnya. Sumber air tanah dipilih karena relati! lebih baik dari air sungai ditinjau dari segi kualitasnya kualitasnya terutama !aktor kekeruhann kekeruhannya. ya. Air tanah sebagai sumber air bersih pada umumnya dapat langsung digunakan untuk kehidupan sehari-hari. sehari- hari. amun tanpa disadari bah'a air tanah mengandung banyak unsur logam yang terlarut dalam air seperti calsium, magnesium, sodium, kalium, bikarbinat, sul!at, kholride, nitrat, derajat keasaman (p) besi ("e) dan mangan (Mn), yang mengganggu kesehatan tubuh jika terus dikonsumsi dalam jumlah yang tinggi (Santropie, *+) Adanya Adanya kandun kandungan gan Mangan Mangan (Mn) (Mn) dalam dalam air menyeb menyebabk abkan an 'arna 'arna air tersebut tersebut berubah berubah menjadi menjadi kuning-cok kuning-coklat lat setelah beberapa saat kontak kontak dengan dengan udara. &i samping menimbulkan gangguan kesehatan jugadan menyababkan 'arna kuning pada dinding bak kamar mandi serta bercak-bercak kuning pada
pakaian.
leh
karena
itu,
menurut
Permenkes
I
o.
*#/M0 *#/M010 10S/P S/P0/ 0/I2/ I2/#$ #$$, $, kadar kadar Mangan Mangan (Mn) (Mn) dalam dalam air minum minum yang yang diperbolehkan adalah $, mg/3t. Ada beberapa metoda penghilangan 4at mangan yang sering digunakan dalam dalam indust industri ri pengol pengolaha ahan n air minum minum yakni yakni proses proses aerasiaerasi-!il !iltras trasi, i, proses proses khlorinasi-!i khlorinasi-!iltrasi, ltrasi, dan proses oksidasi oksidasi kalium permanganat-!iltr permanganat-!iltrasi asi dengan dengan mangan 4eolite (manganese (manganese greensand ). ). Proses lainnya seperti pertukaran ion, proses !iltrasi penambahan chlorine chlorine dioxide dioxide,, proses pengaturan ph, proses !iltrasi dengan katalis dengan media yang sesuai serta proses oksidasi dengan o4on. Pemilihan Pemilihan proses tersebut dipilih berdasarkan berdasarkan besarnya konsentrasi konsentrasi 4at mangan serta kondisi air baku yang digunakan (Said, #$$5) Salah satu cara pengolahan yang sering dan yang umum di lakukan adalah proses aerasi dan !iltrasi. "iltrasi merupakan proses penyaringan untuk menghilangkan 4at padat tersuspensi serta menurunkan kadar besi melalui bahan (media) yang berpori. Aerasi adalah suatu proses penambahan udara/oksigen dalam air dengan memba'a air dan udara ke dalam kontak yang dekat, dengan cara menyemprotkan air ke udara (air ke dalam udara) atau atau
deng dengan an
memmem-be beri rika kan n
gele gelemb mbun ungg-ge gele lemb mbun ung g
halu haluss
udar udaraa
dan dan
membiarkannya naik melalui air (udara ke dalam air). 6erdasarkan uraian di atas, peneliti ingin mengetahui kemampuan metode aerasi dan !iltrasi dalam menurunkan kadar Mangan pada air sumur bor di kelurahan maccini Sombala, kecamatan 7amalate , 1ota Makassar. B. Rumu Rumusa san n Masa Masala lah h 6erdas 6erdasark arkan an latar latar belaka belakang ng diatas diatas , maka maka dirumu dirumuska skan n masalah masalah pada pada
penelitian ini yaitu bagaimankah kemampuan metode aerasi dan !iltrasi dalam menurunkan kadar Mangan pada air sumur bor di kelurahan maccini Sombala, kecamatan 7amalate 7amalate , 1ota Makassar8.
C. Tujuan juan 1. Tujua ujuan n Um Umum 9ntu 9ntuk k meng menget etah ahui ui kema kemamp mpua uan n meto metode de aera aerasi si dan dan !ilt !iltra rasi si dala dalam m
menuru menurunka nkan n kadar kadar Mangan Mangan pada air sumur sumur bor bor di kelura kelurahan han maccin maccinii Sombala, kecamatan 7amalate 7amalate , 1ota Makassar
2. Tujuan husus a. 9ntuk menganalisis kemampuan metode aerasi dan !iltrasi dalam
menurunkan kadar Mangan pada air sumur bor di kelurahan maccini Sombala, kecamatan 7amalate , 1ota Makassar b. 9ntuk menganalisi pengaruh kualitas air
yang
dihasilkan
menggunakan metode aerasi dan !iltrasi dalam menurunkan kadar Mangan pada air sumur bor di kelurahan maccini Sombala, kecamatan 7amalate , 1ota Makassar
BAB II A!IAN PU"TAA A. "umur B#r 1. De$%n%s% "umur B#r Sumur bor adalah salah satu jenis sumur buatan yang dibuat
dengan bantuan alat bor untuk mencapai kedalaman sumur yang cukup sehingga akan bertemu dengan sumber air tanah yang melimpah. Suplai air pada dasarnya sangat melimpah karena sebagian besar bumi ini memiliki 'ilayah perairan yang lebih luas daripada daratan. 3autan, teluk, sungai, danau, dan bahkan sungai ba'ah tanah yang kita tidak bisa lihat secara kasat mata adalah pembagian-pembagian 'ilayah perairan di bumi ini. 6esarnya 'ilayah perairan di bumi seharusnya dapat diman!aatkan sebagai sumber kehidupan bagi seluruh makhluk hidup yang tinggal di
bumi termasuk manusia. amun sayangnya, karena keserakahan manusia bumi menjadi rusak dan salah satu dampak dari kerusakan bumi adalah berkurangnya suplai air di bumi akibat berkurangnya daerah resapan air, pembalakan liar, penggundulan hutan, dan masih banyak kerusakan lainnya yang disebabkan oleh manusia. Suplai air yang berkurang kemudian membuat manusia mengalami kesulitan untuk mendapatkan suplai air Sumber air yang baik yang bisa didapatkan oleh manusia adalah sumber air dalam di mana kita harus menggunakan teknologi canggih dan modern untuk mencapai sumber air yang dalam tersebut. Alat bor adalah salah satu jenis alat berat yang biasa digunakan untuk menggali sumber air pada sumur bor yang mempunyai kedalaman yang cukup besar.Pada umumnya alat bor digunakan untuk menggali sumber minyak bumi yang kemudian akan diolah menjadi berbagai macam produk olahan minyak bumi seperti solar, pertama:, a!tur, dan masih banyak produk lainnya. amun ternyata alat bor juga bisa digunakan untuk memggali lokasi yang diidenti!ikasi sebagai sumber air. Air adalah sumber kehidupan bagi semua magkhluk hidup di muka bumi ini. amun banyak orang yang tidak menyadarai nilai man!aat yang sangat besar dari air yang biasa mereka gunakan setiap hari. 7ak sedikit air yang terbuang sia-sia hanya karena kita lupa mematikan keran air. Sementara di belahan bumi lain, jutaan suadara kita meregang nya'an karena tidak adanya sumber air akibat kekeringan yang
melanda
'ilayah
tempat
tinggal
mereka.
9ntuk menghindari kasus yang sama dengan saudara-saudara kita yang mengalami kekeringan, kini kita bisa meman!aat teknologi yang canggih dan modern untuk menggali sumber air yang sulit didapatkan di 'ilayah tempat tinggal kita, ;ara apa saja yang bisa dilakukukan untuk mendapatkan air yang melimpah8 6erikut adalah ja'abannya. ;ara yang pertama adalah dengan cara mendapatkan suplai air bersih dari pemerintah sebagai bagian dari !asilitas dari pemerintah. 6iasanya, air akan dialirkan melalui pipa-pipa yang saling menyambung dan panjang membentang
antar satu rumah ke rumah lainnya. ;ara yang kedua untuk mendapatkan suplai air adalah air dapat dialirkan dari sumur &#r. ;ara yang ketiga merupakan cara yang paling sederhana karena kita hanya mengandalkan pada air hujan saja dengan cara menampung air hujan. &an cara yang terakhir adalah dengan mengambil air dengan cara memompa air sungai atau
danau
ke
tempat
penampungan
air
yang
sangat
besar.
Akan tetapi sebagian besar orang lebih menyukai air yang didapatkan dari sumur bor karena air sumur memiliki kualitas air yang bagus baik dari segi tingkat pencemarannya yang rendah, air yang jernih , tidak berasa, dan berbau serta cara memperolehnya yang sagat mudah. 9ntuk membuat sumur yang dalam dan dapat menjangkau sumber air terbaik, sumur bor adalah solusi terbaiknya karena alat bor untuk
sumur bor ini
sudah
dirancang khusus untuk menggali objek dengan hasil yang optimal dan cepat. 2. Met#'e Pem&uatan "umur B#r Sumur bor adalah sebuah sumur yang metode pembuatan nya menggunakan alat, alat tersebut dapat dikategorikan menjadi < yaitu
a. manual ( Pantek ) b. semi automatic c. !ull automatic ketiga kategori di atas mempunyai de!inisi yang berbeda, munkin saya akan sedikit jelaskan de!inisi di atas berdasarkan pengalaman saya di bidang pengeboran. a. Manual ( pantek ) adalah suatu metode pengeboran yang dilakukan oleh orang atau lebih dengan menggunakan tenaga dan alat yang di gerakan secara manual. biasanya sumur manual hanya mampu sampai kedalaman $ - $ mtr , dengan diameter lubang #=. metode ini hanya mengambil air resapan dan bukan akui!er. tapi metode ini lebih murah dan banyak di gunakan pada daerah yang sempit. b.
semi
automatic
adalah
suatu
metode
pengeboran
dengan
menggunakan mesin yang digerakan oleh mesin dan manual, karena
metode ini bekerja menggunakan gearbo: , tenaga diesel dan untuk turun naik menggunakan tekel. metode ini juga banyak digunakan oleh masyarakat pada umumnya. karena metode ini mampu mencapai kedalaman $-+$ mtr, dengan diameter $->=, dengan metode pengambilan akui!er lebih terjangkau . harganya pun relati! , tergantung dari lokasi. c. !ull automatic adalah suatu metode pengeboran dengan menggunakan sytem automatic, dari mulai mesin dan cara pangeboran nya pun berbeda. biasanya pengeboran ini hanya untuk artes is atau kedalaman $ - #$$mtr atau lebih, dengan diameter $-#=. harganya pun begitu mahal. biasanya digunakan oleh perusahaan#. atau apartemen# atau yang memerlukan debit air yang sangat banyak.
B. Mangan 1. De$%n%s% Mangan
Mangan (Mn) adalah logam ber'arna abu ? abu keperakan yang merupakan unsur pertama logam golongan 2II6, dengan berat atom 5.* g.mol-, nomor atom #5, berat jenis %.). Mangan digunakan dalam campuran baja, industri
pigmen,
las,
pupuk,
pestisida,
keramik,
elektronik,
dan alloy (campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama karbon), industri baterai, cat, dan 4at tambahan pada makanan. &i alam jarang sekali berada dalam keadaan unsur. 9mumnya berada dalam keadaan senya'a dengan berbagai macam @alensi. &i dalam hubungannya dengan kualitas air yang sering dijumpai adalah senya'a mangan dengan @alensi #, @alensi , @alensi >. &i dalam sistem air alami dan juga di dalam sistem pengolahan air, senya'a mangan dan besi berubah-ubah tergantung derajat keasaman (p) air. Perubahan senya'a besi dan mangan di alam berdasarkan kondisi p secara garis besar dapat ditunjukan sesuai gambar
yang memperlihatkan bah'a di dalam sistem air alami pada kondisi reduksi, mangan dan juga besi pada umumnya mempunyai @alensi dua yang larut dalam air. leh karena itu di dalam sistem pengolahan air, senya'a mangan dan besi @alensi dua tersebut dengan berbagai cara dioksidasi menjadi senya'a yang memiliki @alensi yang lebih tinggi yang tidak larut dalam air sehingga dapat dengan mudah dipisahkan secara !isik. Mangan di dalam senya'a Mn; <, Mn()# mempunyai @alensi dua, 4at tersebut relati! sulit larut dalam air, tetapi untuk senya'a Mn seperti garam Mn;l#, MnS, Mn(<)# mempunyai kelarutan yang besar di dalam air. (0aton 0t.al, #$$5 Banelle, #$$ dan Said, #$$<). 2.
"um&er e&era'aan Mangan 'alam a%r
1andungan Mn di bumi sekitar $>$ ppm, di tanah sekitar > ? $$ ppm, di sungai sekitar % mg/l, di laut sekitar $ ppm, di air tanah sekitar C$. mg/l. Mangan terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik. 9nsur mangan pada air permukaan berupa ion ber@alensi empat dalam bentuk organik kompleks. Mangan banyak terdapat dalam pyrolusite (Mn#) , braunite, (Mn#DMn) (Si#), psilomelane (6a,#)#Mn5$ dan rhodochrosite (Mn;<).
(0aton 0t.al,
#$$5, Said, #$$< Perpamsi, #$$# dan ( httpE//en.'ikipedia.or ). (.
"tan'ar) Pengaruh 'an T#ks%s%tas.
1onsentrasi mangan di dalam sistem air alami umumnya kurang dari $. mg/l, jika konsentrasi melebihi mg/l maka dengan cara pengolahan biasa sangat sulit untuk menurunkan konsentrasi sampai derajat yang diijinkan sebagai air minum. leh karena itu perlu cara pengolahan yang khusus. Pada tahun *> F menetapkan konsentrasi mangan dalam air minum di 0ropa maksimum sebesar $. mg/l, tetapi selanjutnya diperbaharui menjadi $.$5 mg/3. &i Amerika Serikat (9.S. 0PA) sejak a'al menetapkan konsentrasi mangan di dalam air minum maksimum $.$5 mg/l. Bepang menetapkan total konsentrasi besi dan mangan di dalam air minum maksimum $.< mg/l. Indonesia berdasarkan 1eputusan Menteri 1esehatan o. *$% tahun #$$# menetapkan kadar 4at
besi di dalam air minum maksimum $.< dan Mangan maksimum sebesar $. mg/l. (0aton 0t.al, #$$5 dan Said, #$$<). 9nsur Mn mempunyai si!at ? si!at yang sangat mirip dengan besi sehingga pengaruhnya juga hampir sama sesuai uraian II..<. Mangan termasuk logam esensial yang dibutuhkan oleh tubuh sebagaimana 4at besi. 7ubuh manusia mengandung Mn sekitar $ mg dan banyak ditemukan di li@er, tulang, dan ginjal. Mn dapat membantu kinerja li@er dalam memproduksi urea, superoxide dismutase, karboksilase piru@at, dan en4im glikoneogenesis serta membantu kinerja otak bersama en4im glutamine sintetase. 1elebihan Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi. 7oksisitas Mn hampir sama dengan nikel dan tembaga. Mangan ber@alensi # terutama dalam bentuk permanganat merupakan oksidator kuat yang dapat mengganggu membran mucous, menyebabkan
gangguan
kerongkongan,
timbulnya
penyakit “manganism” yaitu sejenis penyakit parkinson, gangguan tulang, osteoporosis, penyakit PertheGs, gangguan kardio@askuler, hati, reproduksi dan perkembangan mental, hipertensi, hepatitis, posthepatic cirrhosis, perubahan
'arna
rambut,
kegemukan,
masalah
kulit,
kolesterol, neurological symptoms dan menyebabkan epilepsi. (Banelle, #$$ '''.digitalnaturopath.com '''.lenntech.com httpE//lpi.oregonst ate.edu dan httpE//en.'ikipedia.org) C. Aeras% 1. De$%n%s% Aeras%
Perpindahan masa 4at dari proses gas ke !ase cair atau sebaliknya, terjadi bila ada kontak antara permukaan cairan dengan udara. &i dalam praktek pengolahan air umumnya udara dan proses perpindahan gas umumnya diberi istilah HAerasi. Jas ? gas yang menjadi perhatian dibidang pengolahan air adalah #, ;# ; #S, < dan ;I#. Jaya penggerak perpindahan massa dari udara ke dalam air atau sebaliknya,
dikendalikan oleh perbedaan konsentrasi 4at di dalam air atau sebaliknya dikendalikan oleh perbedaan konsentrasi 4at di dalam larutan dan kelarutan gas pada konsentrasi tertentu (Sutrisno, #$$). 2. Tujuan Aeras%
7ujuan aerasi adalah menghilangkan rasa dan bau (yang disebabkan
hidrogen
sul!ida
dan
komponen
organik)
dengan
oksida/@elatilisasi, mengoksidasi "e, trans!er # ke dalam air dan membebaskan @olitali gas dari dalam air. ksidasi "e dapat berjalan dengan baik pada p %,5 ? + dalam 'aktu 5 menit. 0ndapan besi yang terbentuk dapat dihilangkan dengan koagulan dan !iltrasi. Aerasi mampu mengendapkan besi jika tidak ada 4at organik jenis humik dan !ul@ik acid (jika ada 4at tersebut akan membentuk senya'a kompleks dengan besi yang tidak dapat mengendap secara sempurna setelah aerasi, dan biasanya ikatan kompleks ini ber'arna, selain itu memperlambat proses oksidasi). (. Pr%ns%* Peng#lahan A%r se+ara Aeras%
Menurut 7jokrokusumo dalam Sutrisno, #$$, aerasi adalah pengolahan air dengan cara mengontakkannya dengan udara. Aerasi secara luas telah digunakan untuk mengolah air yang mempunyai kandungan kadar besi ("e) dan mangan (Mn) terlalu tinggi (mengurangi kandungan konsentrasi 4at padat terlarut). Kat ? 4at tersebut memberikan rasa pahit pada air, menghitamkan pemasakan beras dan memberikan noda hitam kecoklat ? coklatan pada pakaian yang dicuci. ,. Pr#ses Aeras%
Proses aerasi adalah oksigen yang ada di udara, akan bereaksi dengan senya'a !erus dan manganous terlarur merubah mereka menjadi !erric ("e) dan manganic o:ide hydrates yang tidak bisa larut. Setelah itu dilanjutkan dengan pengendapan (sedimentasi) atau penyaringan (!iltrasi). Perlu dicatat bah'a oksidasi terhadap senya'a besi di dalam air tidak selalu terjadi dalam 'aktu yang cepat. Apabila air mengandung 4at organik, pembentukan endapan besi melalui proses aerasi terlihat sangat tidak e!ekti!. 9ntuk pengolahan iar
minum, kebanyakan dilakukan dengan menyebarkan air agar kontak dengan udara melalui tetesan ? tetesan air yang kecil (Waterfall aerator / aerator air terjun), atau dengan mencampur air dengan gelembung ? gelembung udara (bubble aerator). &engan kedua cara tersebut jumlah oksigen bisa dinaikkan sampai >$ ? +$L (dari jumlah oksigen yang tertinggal, yaitu air yang mengandung oksigen sampai jenuh). Pada aerator terjun ('ater!all aerator) cukup besar bisa menghilangkan gas ? gas yang terdapat dalam air (Sutrisno, #$$). Penurunan karbon dioksida (;#) oleh 'ater!all aerator cukup berarti, tetapi tidak memadai apabila air yang diolah sangat korosi!. Pengolahan selanjutnya seperti pembubuhan kapur atau dengan saringan marmer atau delomite yang dibakar masih dibutuhkan (Pujiati, dkk, #$$%). -. Ma+amma+am Met#'a Aeras%
a.
Fater!all aerator ( aerator air terjun). Pengolahan air aerasi dengan metoda Fater!all/Multiple aerator seperti pada gambar, susunannya sangat sederhana dan tidak mahal serta memerlukan ruang yang kecil. Mult%*le Tra/ Aerat#r
Benis aerator terdiri atas -+ tray dengan dasarnya penuh lobanglobang pada jarak <$-5$ cm.Melalui pipa berlobang air dibagi rata melalui atas tray, dari sini percikan-percikan kecil turun keba'ah dengan kecepatan kira-kira $,$# m /detik per m# permukaan tray. 7etesan yang kecil menyebar dan dikumpulkan kembali pada setiap tray berikutnya. 7ray-tray ini bisa dibuat dengan bahan yang cocok seperti lempengan-lempengan absetos cement berlobang-lobang, pipa plastik yang berdiamter kecil atau lempengan yang terbuat dari kayu secara paralel. b. ;ascade Aerator Pada dasarnya aerator ini terdiri atas -> step/tangga, setiap step kira-kira ketingian <$ cm dengan kapasitas kira-kira ketebalan $,$ m< /det permeter#. 9ntuk menghilangkan gerak putaran (turbulence) guna menaikan e!!esien aerasi, hambatan sering ditepi peralatan pada setiap step. &ibanding dengan tray aerators, ruang ( tempat ) yang diperlukan bagi casade aerators agak lebih besar tetapi total kehilangan tekanan lebuh rendah. 1euntungan lain adalah tidak diperlukan pemiliharaan.
Cas+a'e Aerat#r
1eterangan A Air baku 6 Air sudah diaerasi ; Inlet & 3ubang pembersih 0 ut let.
Cas+a'e Aerat#r tam*ak atas
Aerasi tangga aerator seperti pada gambar di ba'ah ini peangkapan udaranya terjadi pada saat air terjun dari lempenganlempengan
trap
yang
memba'anya.
ksigen
kemudian
dipindahkan dari gelembung-gelembung udara kedalam air . 7otal ketinggian jatuh kira-kira ,5 m dibagi dalam <-5 step. 1apisitas ber@ariasi antara $,$$5 dan $5 m< /det per meter luas.
+. "um&erge' Cas+a'e Aerat#r
d. Multiple Plat "orm Aerator Memakai
prinsip
yang sama,
lempengan-lempengan
menjatuhkan air guna mendapatkankontak secara penuh terhadap air.
untuk udara
Mult%*le Plat 0r#m Aerat#r
e. Spray Aerator 7erdiri atas nosel penyemprot yang tidak bergerak (Stationary no44les) dihubungkan dengan kisi lempengan yang mana air disemprotkan ke udara disekeliling pada kecepatan 5-% m /detik. Spray aerator sederhana dierlihatkan pada gambar, dengan pengeluaran air kearah ba'ah
melalui
batang-batang
pendek dari pipa yang
panjangnya #5 cm dan diameter 5 -#$ mm. piringan melingkar ditempatkan beberapa centimeter di ba'ahsetiap ujung pipa, sehingga bisa berbentuk selaput air tipis melingkar yang selanjutnya menyebar menjadi tetesan-tetesan yang halus. osel untuk spray aerator bentuknya bermacam-macam, ada juga nosel yang dapat berputar-putar
"*ra/ Aerat#r
!. Aerator Jelembung 9dara ( 6ubble aerator) Bumlah udara yang diperlukan untuk aerasi bublle
(aerasi
gelembung udara) tidak banyak, tidak lebih dari $,< ? $,5 m< udara/m< air dan @olume ini dengan mudah bisa dinaikan melalui suatu penyedotan udara. 9dara disemprotkan melalui dasar dari bak air yang akan diaerasi.
am&ar Bu&&le Aerat#r
A ut 3et 6 Jelembung udara ; Pipa berlubang buat udara & Inlet air baku 0 6ak air
>. "aktor-!aktor yang mempengaruhi proses aerasi. a. 1arakteristik 4at yang mudah menguap Kat yang mudah menguap akan mempercepat proses trans!er gas oksigen dalam air, sehingga kandungan oksigen dalam air akan meningkat. b. 7emperatur air dapat mempengaruhi laju perpindahan oksigen. Perpindahan oksigen akan meningkat ,5> L untuk setiap kenaikan temperatur N;.5 7ermperatur yang tinggi akan menyebabkan menurunnya kadar ₂ dalam air, yang kemudian akan menguraikan derajat
kelarutan
mineral,
sehingga kelarutan
Msakan tinggi.
7emperatur air bersih sebaiknya sama dengan temperatur udara atau kurang lebih #5N;, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah #5N; O
Faktu kontak. Perpindahan oksigen dari udara ke dalam air mebutuhkan 'aktu, semakin panjang 'aktu kontak semakin banyak oksigen yang dapat berpindah.
g. 1ejenuhan. 1onsentrasi dari gas-gas terlarut dalam air pada keadaan setimbang berarti gas-gas tersebut telah mencapai titik jenuhnya. ilai
jenuh tergantung pada suhu air, tekanan gas dalam atmos!er. Proses aerasi yang lebih lama akan menghasilkan nilai jenuh oksigen. D. 0%ltras% 1. De$%n%s% 0%ltras%
Pemisahan bahan dalam suatu proses industri pengolahan bahan merupakan metode yang umum digunakan. Pemisahan bahan ini diman!aatkan untuk memperoleh bahan dengan !raksi atau bentuk dan ukuran yang diinginkan. Adapun metode umum pemisahan bahan yaitu pemisahan dengan cara mekanis dan pemisahan bahan dengan cara kontak keseimbangan bahan. Perbedaan keduanya adalah ada atau tidak adanya perubahan !asa bahan setelah dipisahkan. Pemisahan dengan metode mekanis merupakan pemisahan bahan dengan tetap mempertahankan !asa bahan atau tidak mengalami perubahan !asa bahan,sedangkan pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan dapat mengubah !asa bahan yang dipisahkan dari !asa a'alnya. Pemisahan dengan metode mekanis umumnya digunakan untuk memisahkan partikel-partikel padat atau tetesan 4at cair. Separasi mekanik ini dipakai untuk campuran heterogen, bukan larutan homogenya. 7eknik yang digunakan berdasarkan perbedaan !isika antara partikel-partikel itu, antara lain E ukuran, bentuk, atau densitas. Pemisahan mekanis ini contonya adalah pengendapan, !iltrasi, ekstraksi, dan sentri!ugasi. Sedangkan metode pemisahan bahan dengan kontak keseimbangan bahan meliputi penguapan, distilasi, adsorbsi, koagulasi, dan kristalisasi. "iltrasi merupakan
salah
satu contoh pemisahan
mekanis.
Pemisahan !iltrasi sama halnya dengan pemisahan mekanis lainnya yaitu pemisahan yang berdasarkan ukuran partikel yang berbeda. 6iasanya !iltrasi akan memisahkan partikel yang berbeda !asa yakni larutan dan pelarut (padat dan !luida)."iltrasi dilakukan dengan bantua media !ilter dan beda tekanan. Molekul-molekul cairan atau gas dibiarkan menerobos lubang pada media !ilter, sedangkan partikel-partikel padat yang lebih
kasar akan tertahan oleh media !ilter. asil penyaringan disebut !iltrate dan 4at yang tertahan disebut residu, seperti proses pembersihan sirup dari kotoran yang ada pad gula. Pada proses itu digunakan alat !iltrasi yakni !ilter press. Pada pengolahan air minum, !iltrasi digunakan air minum dengan kualitas tinggi. "iltrasi dapat mereduksi kandungan 4at padat, dapat pula mereduksi kandungan bakteri, menghilangkan 'arna,rasa,bau,besi dan mangan. Perencanaan suatu system !ilter untuk pengolahan air tergantung pada tujuan pengolahan dan pre-treatment yang telah dilakukan pada air baku sebagai in!luen !ilter. Mekanisme pemisahan terutama ditentukan oleh si!at media !ilter. 6edasarkan jenis mekanisme pemisahan, terdapat tiga proses !iltrasi yang berbeda (!iltrasi ayak,!iltrasi unggulan dalam, dan !iltrasi kue). 1etiga proses ini bida digunakan sendiri-senidri atau bersama-sama dalam sebuah !ilter a. "iltrasi ayak (ser@ice !iltration) E
"iltrasi ayak mempunyai prinsip kerja seperti ayakan. Media !ilter menahan smua partikel padat yang ukurannya lebih besar dari pada lubang-lubang media. ;ontoh E !ilter kelongsong (catridge !ilter) dengan jaringan ka'at. &. "iltrasi unggu dalam (deep bed !iltration) E
Partikel-partikel padat masuk ke dalam pori-pori media !ilter dan bertumpuk di sana. al ini menyebabkan diameter pori menjadi lebih kecil. &engan cara ini partikel-partikel yang amat halus dapat dipisahkan juga dengan menggunakan media !ilter yang memiliki pori pori yang relati@e kasar. amun pada a'al !iltrasi, pemisahan belum sempurna sehingga cairan yang keruh (yang dihasilkan mula-mula)
atau juga gas harus disirkulasikan kembali selama beberapa 'aktu. ;ontoh E !ilter pasir. +. "iltrasi kue (cake !iltration) E
Pemisahan terjadi oleh kue !ilter berpori yang terbentuk selama proses !iltrasi berlangsung. ;airan yang dihasilkan mula-mula biasanya juga keruh.;ontoh E !ilter hisap (suction !ilter), pres !ilter (!ilter press). "iltrasi dapat dilaksanakan berdasarkan tiga pertimbangan berikut Pada !iltrasi cairan (!iltrasi jernih clear !iltration) dihasilkan cairan jernih. Pada !iltrasi bahan padat dihasilkan bahan padat. 7ujuan !iltrasi dapat juga untuk memperoleh kedua komponen di atas. &aya !iltrasi (jumlah cairan atau gas yang menerobos per satuan 'aktu) tergantung pada sejumlah !actor, antara lain E )
3uas permukaan !ilter
#)
6eda tekanan antara kedua sisi media !ilter
<)
7ahanan media !ilter
)
2iskositas cairan
a 3uas permukaan !ilter
Bumlah !iltrate persatuan 'aktu berbanding langsung dengan luas permukaan media !ilter. Semakin besar luas media tersebut, semakin besar pula daya !iltrasinya. & 6eda tekanan antara kedua sisi media !ilter
6eda tekanan (p ? p# ) adalah gaya pendorong setiap proses !iltrasi. Secara teoritik, daya !iltrasi juga sebanding dengan beda tekanan. Jaya pendorong dapat ditimbulkan oleh E . 7ekanan hidrostatik
Penekanan oleh suspensi pada permukaan !ilter. Pada umumnya beda tekanan yang dihasilkan kecil. #. 7ekanan lebih (!iltrasi tekanan) Suatu tekanan p yang lebih besar daripada <- bar biasanya jarang digunakan, karena alat-alat !iltrasi tidak dikonstruksi untuk tekanan-tekanan yang tinggi. "iltrate yang dihasilkan berada pada tekanan atmos!ir.7ekanan lebih dapat dicapai dengan memperbesar tekanan hidrostatik (misalnya pengaliran dari lantai yang lebih tinggi), dengan pompa, atau dengan gas bertekanan. &engan menggunakan tekanan lebih, cairan yang panas atau cairan dengan tekanan uap yang tinggi juga dapat di!iltrasi. <. 7ekanan rendah (!iltrasi @akum) P- p# paling tinggi berharga bar. 7ekanan uap !iltrate harus lebih kecil daripada p#. Bika tidak, !iltrate akan mendidih. 1arena itu cairan yang panas atau bahan pelarut (tekanan uapnya tinggi) tidak dapat disaring dengan baik oleh !iltrasi @akum. . Jaya sentri!ugal &engan gaya sentri!ugal, seperti misalnya pada alat sentri!ugasi keranjang ayak (per!orated basket centri!uge), dapat dicapai beda tekanan (p ? p#) yang jauh lebih tinggi daripada yang terdapat pada !iltrasi tekanan biasa, tanpa perlu membuat alat tersebut tahan terhadap tekanan tinggi. + 7ahanan media !ilter
Media !ilter yang berpori memiliki banyak saluran (kapiler, pori-pori). 7ahanan media terhadap aliran yang menembusnya semakin kecil jika diameter kapiler semakin besar, yang berarti jumlah kapiler per satuan luas semakin sedikit. 7ahanan media juga semakin kecil jika kapiler semakin pendek. Ini berarti bah'a semakin tipis dan kasar media !ilter itu, semakin besar daya !iltrasinya. ' 7ahanan kue !ilter
1hususnya pada !iltrasi kue, kue !ilter memberikan tahanan terhadap aliran cairan (biasanya juga gas) yang menembusnya. 6ersamaan dengan menebalnya kue selama proses !iltrasi, tahanannya juga semakin besar. Sebagai akibatnya, daya !iltrasi menurun. Penurunan daya ini tergantung pula pada jenis kue !ilter. e 2iskositas cairan
Semakin kecil @iskosita cairan, semakin besar daya !iltrasinya. 2iskositas dapat dikurangi dengan meningkatkan suhu, namun sering mengakibatkan penggembungan (s'elling) media !ilter, terjadinya proses korosi yang lebih cepat atau pelarutan kembali 1ristal-kristal. 2. Me'%a $%lter
Media !ilter adalah suatu lapisan berpori yang terbentuk dari bahan-bahan lepas atau terpadatkan (misalnya pasir,anyaman, kertas, kerak sinter body). &alam pemilihan media !ilter ada beberapa !actor yang harus diperhatikan. "actor-!aktor tersebut adalah a. Si!at bahan yang di!iltrasi ilai
p,
korosi@itas,
kemampuan
mengembung
(s'elling
capability), daya larut, kemampuan terabrasi, temperatur dan ukuran butir bahan padat. b. 1onstruksi media !ilter c. 3uas permukaan !ilter, beda tekanan, daya tamping beban, bentuk.&i samping pasir dan kertas, ada beberapa media !ilter yang sering digunakan, sebagai berikut Anyaman katun, sutera, bahan sintetik (misalnya poli propilen, poli tetra !luor etilin, poli amida), logam, serat gelas.kerak dari keramik, gra!it, gelas, logam. <. 6ahan penolong !ilter 6ahan penolong adalah bahan padat dengan luas permukaan yang besar sekali sehingga memiliki daya adsorpsi yang besar terhadap partikel-
partikel padat yang sangat halus, di samping itu karena strukturnya, bahan penolong !ilter mampu membentuk kue !ilter yang agak longgar.6ahan penolong !ilter dapat berupa kiselgur (kerikikil berasal dari algae silikat yang membatu, dikenal dengan nama hyflo, celite), batu-batu @ulkanik atau serat-serat asbes. 6ahan-bahan tersebut tahna terhadap asaam, tetapi tidak dapat rusak oleh larutan basa yang panas. . 1riteria pemilihan alat !iltrasi Benis alat !iltrasi yang dita'arkan di pasaran sangat banyak, namun suatu alat !iltrasi tidak dapat sekaligus memenuhi persyaratan untuk semua proses. "aktor-!aktor yang berpengaruh adalah E
) Benis campuran ;ampuran gas-padat memerlukan ruang !iltrasi dan luas permukaan !ilter yang lebih besar daripada campuran gas-padat. al ini disebabkan @olume gas lebih besar daripada cairan. &isamping itu pada campuran gas-padat hanya mungkin digunakan beda tekanan yang kecil. #) Bumlah bahan yang lolos dan yang tertekan Semakin besar jumlah campuran yang harus di!iltrasi, semakin besar daya !iltrasi yang diperlukan dan dengan demikian juga semakin besar luas permukaan total !ilter."iltrasi bahan padat memerlukan @olume kerja kue !ilter yang jauh lebih besar daripada !iltrasi jernih.9kuran peman!aatan yang optimal dapat berupa luas permukaan !ilter yang sebesar mungkin dengan ruang !ilter yang sekecil mungkin. <) 7ekanan !iltrasi 7ekanan !iltrasi mempengaruhi jenis konstruksi dan ukuran alat !iltrasi ) Benis operasi 1onstruksi alat pada dasarnya berbeda untuk operasi yang kontinu atau yang tidak kontinu. 5) Pencucian
6ila kue !ilter harus dicuci, diperlukan tambahan perlengkapan untuk mencuci. 7ergantung pada jenis cairan pencuci yang digunakan, yaitu apakah mengandung air, mudah terbakar atau beracun, maka alat !iltrasi harus dikonstruksi dengan cara berbeda- beda ( misalnya terbuka, tertutup, dengan perangkat penghisap, dengan ruang-ruang terpisah). >) Si!at bahan yang di!iltrasi 6aik konstruksi maupun jenis bahan yang dipakai untuk membuat alat !iltrasi tergantung pada bahan yang di!iltrasi, apakah bersi!at asam, basa, netral, mengandung air,mudah terbakar, tahan api, peka terhadap oksidasi, steril, panas atau dingin. 1onstruksi dapat terbuka, tertutup atau dalam lingkungan gas inert. %) Si!at kue !ilter 9kuran dan bentuk partikel bahan padat akan mempengaruhi kue !ilter yang dapat ditekan atau sebaliknya. Selain itu si!at kue !ilter juga dapat mempengaruhi luas permukaan !ilter, tebal kue, beda tekanan, dan juga ukuran pori dari media !ilter. -. Alat $%ltras%
9ntuk !iltrasi campuran cair-padat E a. "ilter pasir b. "ilter kelongsong (catridge !ilter) c. "ilter spiral d. "ilter pelat (platen !ilter) e. "ilter hisap (suction !ilter) !. Pres !ilter (!ilter press) g. "ilter putar (rotatory !ilter) h. Sentri!ugasi !iltrasi"ilter pasir
BAB III ERANA 3N"EP A. erangka #nse*
Air Sumur 6or
fsik
kimia
bakteriologia
Parameter mangan
Analisis laboratorium
Analisis laboratorium bengkel
Penurunan kadar mangan
Pesesuai
baku
mutu
permenkes 492 tahun 2010
Pedak
sesuai
baku
mutu permenkes 492 tahun 2010
1eterangan E Air sumur bor merupakan sarana air bersih yang digunakan untuk keperluan sehari-hari,sarana air bersih harus memenuhi syarat dari segi!isik, kimia dan bakteriologis. Selanjutnya air bersih yg mengandung 4at mangan (Mn) yang tidak memenuhi syarat kita lakukan metode aerasi dan !iltasi untuk menurunkan kadar / 4at mangan pada sumur br tersebut. asilnya apakah ada penurunan 4at/ kadar
mangan dalam sampel air
tersebut setelah dilakukan metode aerasi dan !iltrasi,jika ada penurunan apakah sesuai dengan baku mutu standar kualitas bersih yang diatur oleh Permenkes o.*#/M010S/P0/I2/#$$
dengan standar
kualitas
mangan pada air bersih yaitu $, mg/l B. 4ar%a&el
. 2ariabel bebas Adalah @ariabel yang berpengaruh terhadap @aribel terikat, dalam penelitian ini yaitu metode aerasi dan !iltrasi dalam menurunkan kadar mangan (Mn) pada sumur 6or #. 2ariabel terikat Adalah @ariabel yang dipengaruhi oleh @ariabel bebas, dalam hal ini adalah penurunan kadar Mangan (Mn) pada sumur bor <. 2ariabel Pengganggu Adalah @ariabel yang mempengaruhi @ariabel terikat dan bebas, dalam hal ini p, suhu, dan 'aktu.
C. De$ %n%s% 3*eras%#nal 'an r%ter%a 3&jekt%$ . 1adar mangan (Mn) adalah logam keras dan getas 'arna abu abu merah
muda.mangan merupakan elemen penting untuk semua spesies mahluk hidup , beberapa organisme seperti mangakumulasi mangan . 1riteria objekti! E Menurut syarat E apabila kadar mangan dalam air sumur bor C $ mg/l berarti memenuhi syarat tetapi apabila kadar managan dalam air sumur bor $, mg/l berarti tidak memenuhi syarat.
#. Aeasi adalah Perpindahan masa 4at dari proses gas ke !ase cair atau sebaliknya, terjadi bila ada kontak antara permukaan cairan dengan udara. &i dalam praktek pengolahan air umumnya udara dan proses perpindahan gas 1riteria objekti! Menurut syarat
E
0!isiensi
penggunaan
metode
aerasi
pada
penurunan kadar mangan pada air sumur bor apabila jumlah semburan aerasi yang digunakan sedikit . tetapi apabila penggunaan semburasn aerasi dalam jumlah banyak berartti metode aerasi dalam penurunan kadar mangandikatakan tidak e!isien <. "iltrasi merupakan salah satu contoh pemisahan mekanis. Pemisahan !iltrasi sama halnya dengan pemisahan mekanis lainnya yaitu pemisahan yang berdasarkan ukuran partikel yang berbeda. 6iasanya !iltrasi akan memisahkan partikel yang berbeda !asa yakni larutan dan pelarut (padat dan !luida)."iltrasi dilakukan dengan bantua media !ilter dan beda tekanan. Molekul-molekul cairan atau gas dibiarkan menerobos lubang pada media !ilter, sedangkan partikel-partikel padat yang lebih kasar akan tertahan oleh media !ilter. 1riteria bjekti! Memenuhi syarat
E laju oksidasi dengan oksigen akan e!ekti!
jika p %. 3aju oksidasi Mn#D lebih lambat dari oksidasi "e.
6ab I2 A. Metode Penelitian 6. 3okasi dan Faktu Penelitian . 3okasi Penelitian
Penelitian ini akan dilakuakan di 1elurahan Maccini Sombala , 1ecamatan 7amalate, 1ota Makassar . dan pemeriksaan sampel dilakukan di laboratorium k jurusan kesehatan lingkungan #. Faktu Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan April sampai dengan Buni tahun #$+ ;. Populasi dan Sampel . Populasi Semua
