DESAIN ALAT FLOATING WATER INTAKE TREATMENT UNTUK MENURUNKAN TINGKAT KEKERUHAN AIR SUNGAI MARTAPURA

Tien Zubaidah1, M. Irfa’i2, Gunung Setiadi3


Abstrak

Masyarakat di sepanjang sungai Martapura menggunakan air sungai sebagai sumber air untuk keperluan rumah tangga (59,4%) dan sekitar 80 % dari masyarakat tersebut mengambil air sungai itu tanpa mengolahnya. Merupakan penelitian lanjutan untuk menemukan desain Floating Water Intake Treatment yang tepat untuk menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura. Metode penelitian adalah percobaan murni (true experiment) dengan rancangan penelitian Randomized Complete Block dengan 3 kali pengulangan. Variabel bebas yaitu kualitas air sungai secara fisik (tingkat kekeruhan) sedangkan variabel terikat meliputi : air baku, jenis media pasir (pasir Buntok, Cempaka dan Awang Bangkal) dan ketebalan media pasir (10 cm dan 20 cm). Data hasil penelitian dianalisis dengan One Way Anova Test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Floating Water Intake Traetment mampu menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura berkisar antara 28,4% – 82,3% pada berbagai variasi media pasir dan ketebalan media pasir.


Kata-kata kunci : Tingkat kekeruhan, media pasir, alat Floating Water Intake
Treatment


Latar belakang
Kehidupan penduduk di Kalimantan Selatan sangat dekat dengan sungai. Mereka beraktifitas dan menjadikan sungai sebagai sumber kehidupan. Hasil Survei Sosial Ekonomi Nasional 59,4% masyarakat di sepanjang sungai Martapura menggunakan air sungai sebagai sumber air untuk keperluan rumah tangga (BPS, 2003) dan sekitar 80 % dari masyarakat tersebut mengambil air sungai itu tanpa mengolahnya (Depkes,2004), sebagian besar rumah tangga mengupayakan penyediaan air dengan cara mengambil air sungai yang melintas secara langsung lalu dimasukkan ke dalam gentong/drum.
Akmad Setiadi (1987) mengatakan bahwa semakin ke hilir tingkat kekeruhan dan jumlah bakteriologis colinya semakin besar. Kualitas air sungai yang melalui daerah pemukiman umumnya mengandung zat organik tinggi yang berasal dari sisa-sisa aktifitas manusia seperti sampah, tinja, limbah rumah tangga, sisa-sisa tumbuhan dan lumpur. Di antara organisme patogen banyak yang bertahan di perairan sampai waktu lama. Organisme patogen di perairan merupakan indikasi adanya pencemaran air, oleh karena itu

organisme patogen di perairan perlu diketahui mengingat tidak mungkin mengidentifikasi berbagai macam organisme patogen maka pengukurannya menggunakan bakteri coli sebagai indikator organisme (Totok Sutrisno, 1996). Air sungai dalam penggunaanya haruslah mengalami suatu pengolahan terlebih dahulu, mengingat bahwa ai sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali (Totok Sutrisno, 1996).
Nusa Idaman Said (2001) salah satu teknik pengolahan air yang sederhana dan mudah untuk diterapkan yaitu berupa saringan pasir lambat. Di mana penggunaan saringan ini akan berfungsi secara maksimal pada saat musim penghujan. Saringan ini dapat menghilangkan zat besi, mangan, warna dan menurunkan tingkat kekeruhan juga dapat menghilangkan pollutan organik karena pada penyaringan ini terjadi proses secara fisika dan biokimia.
Untuk mendapatkan air yang memenuhi syarat kesehatan perlu diupayakan suatu alat yang mampu menghasilkan air bersih. Pada penelitian ini didesain suatu alat Floating Water Intake Treatment adalah suatu alat yang dipakai untuk menampung air sungai dan mengolahnya menjadi air bersih.
Pengolahan Air dilakukan pada air baku yang pada hakekatnya tidak memenuhi standar kualitas air minum/bersih yang berlaku, sehingga unsur-unsur yang tidak memenuhi standar perlu dihilangkan ataupun dikurangi, agar seluruh air memenuhi standar yang berlaku. Hal ini dilaksanakan dengan pengolahan air (http://iptek.apjii.or.id/). Pada penelitian sebelumnya dengan menggunakan 2 media pasir (pasir Buntok dan Awang Bangkal) dengan ketebalan 10 cm dan 20 cm, belum mampu menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menemukan desain alat Floating Water Intake Treatment yang tepat dalam memperbaiki kualitas air bersih masyarakat tepi sungai di Martapura khususnya dalam menurunkan tingkat kekeruhan air sungai. Hasil penelitian ini diharapkan menjadi masukan bagi masyarakat khususnya masyarakat di tepi sungai di Martapura mengenai alat Floating Water Intake Treatment dalam rangka memperbaiki kualitas air bersih.

Metode penelitian
Rancangan penelitian, alat, bahan dan variabel penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental murni (true experiment) dengan menggunakan rancangan penelitian Randomized Complete Block dengan 3 kali pengulangan untuk tiap-tiap perlakuan.
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi Floating Water Intake Treatment, media pasir, botol sampel, seperangkat alat pemeriksaan laboratorium dan air yang digunakan sebagai sampel percobaan dalam penelitian ini berasal dari sungai Martapura.
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah kualitas air sungai secara fisik (kekeruhan). Variabel terikat dalam penelitian ini yaitu air baku, jenis media pasir dan ketebalan media pasir.

Prosedur penelitian
A. Tahap pembuatan alat Floating Water Intake Treatment :
1) Drum terbuat dari PVC (drum bekas wadah bahan kimia) volume 200 liter di bagian sisinya dibuat berlubang-lubang dengan diameter 0,5 – 1 cm setinggi 1 m, demikian juga dengan tangki tengah yang terbuat dari PVC. Pembuatan lubang ini dimaksudkan sebagai jalan masuknya air sungai ke dalam alat
2) Pembuatan klep penyangga alat, untuk mencegah tenggelamnya alat, digunakan pelampung dari ban dalam truck.
3) Media pasir terlebih dahulu dicuci sampai bersih sehingga tidak terdapat bahan lain selain media tersebut.

B. Tahap percobaan
Pada percobaan ini dilakukan dengan variasi media pasir ; pasir Buntok, pasir Cempaka dan pasir Awang Bangkal, dan ketebalan media pasir ; 10 cm dan 20 cm.
Sebagai berikut :
1) Mengambil sampel air sungai sebelum dilakukan pengolahan dan mengukur kualitas air sungai tersebut secara fisik (tingkat kekeruhan), dengan pengulangan sebanyak 3 kali
2) Masukkan media pasir Buntok ke dalam drum dengan variasi ketebalan media masing-masing 10 cm dan 20 cm kemudian dilakukan pengambilan sampel air untuk selanjutnya dibawa ke laboratorium guna mengetahui kualitas air sungai tersebut secara fisik (tingkat kekeruhan) pada masing-masing ketebalan, dengan pengulangan sebanyak 3 kali
3) Hal yang sama dilakukan pada pasir Cempaka dan pasir Awang Bangkal. Seluruh pekerjaan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan

Analisis data
Data diambil berdasarkan pengukuran tingkat kekeruhan air sungai Martapura, baik sebelum dilakukan percobaan maupun sesudahnya. Untuk menguji perbedaan efektivitas (penurunan) tingkat kekeruhan pada masing-masing perlakukan digunakan Two way anova test.

Hasil dan pembahasan
Tingkat kekeruhan hasil percobaan pada berbagai variasi perlakuan selengkapnya dapat dilihat sebagai berikut :



Tabel 1.
Tingkat Kekeruhan Air Sungai Martapura dan Percobaan Media Pasir Buntok dan Variasi Ketebalan Media Pasir (dalam NTU)

Ulangan
Awal Media Pasir Buntok
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I 12,4 10,5 8,9
II 12,5 10,8 9,6
III 17,2 7,5 6,3
Rata-rata 14,0 9,6 8,3

Tabel 2.
Tingkat Kekeruhan Air Sungai Martapura dan Percobaan Media Pasir Cempaka dan Variasi Ketebalan Media Pasir (dalam NTU)

Ulangan
Awal Media Pasir Cempaka
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I 72 49 7,5
II 62 23 11,3
III 52 21,5 12,5
Rata-rata 62 31,2 10,4

Tabel 3.
Tingkat Kekeruhan Air Sungai Martapura dan Percobaan Media Pasir Awang Bangkal dan Variasi Ketebalan Media Pasir (dalam NTU)

Ulangan
Awal Media Pasir Cempaka
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I 6,1 7,5 5,9
II 12,5 6,5 4,7
III 15 2,9 2,1
Rata-rata 12,7 5,6 4,2


Persentase penurunan tingkat kekeruhan menunjukkan efektivitas alat pengolah intake air terapung pada masing-masing perlakukan, diperoleh setelah mengurangkan tingkat kekeruhan awal dengan tingkat kekeruhan setelah perlakuan dibagi tingkat kekeruhan awal dikali 100 %. Selengkapnya dapat dilihat pada tabel berikut :








Tabel 4.
Persentase Penurunan Tingkat Kekeruhan Pada Berbagai Perlakukan Dengan Media Pasir Buntok (dalam %)

Ulangan Media Pasir Buntok
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I 15,3 28,2
II 13,6 23,2
III 56,4 63,4
Rata-rata 28,4 38,3
Tabel 5.
Persentase Penurunan Tingkat Kekeruhan Pada Berbagai Perlakukan Dengan Media Pasir Cempaka (dalam, %)

Ulangan Media Pasir Cempaka
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I 31,9 89,6
II 62,9 81,8
III 58,7 76,0
Rata-rata 51,2 82,3

Tabel 6.
Persentase Penurunan Tingkat Kekeruhan Pada Berbagai Perlakukan Dengan Media Pasir Awang Bangkal (dalam, %)

Ulangan Media Pasir Cempaka
Ketebalan Media Pasir (cm)
10 20
I -23,0 3,3
II 48,0 62,4
III 80,7 86,0
Rata-rata 35,2 50,6







Rata-rata persentase penurunan tingkat kekeruhan dengan menggunakan berbagai jenis media pasir seperti terlihat pada tabel di atas untuk pasir Buntok 28,4 % - 38,3 %, pasir Cempaka antara 51,2 % - 82,3 % dan pasir Awang Bangkal 35,2 % - 50,6 % di mana penurunan tingkat kekeruhan terbesar terjadi pada ketebalan 20 cm.
Pengujian perbedaan tingkat kekeruhan pada berbagai jenis media pasir dan variasi ketebalan media dengan two way anova, diperoleh nilai F = 92,669 (media pasir), F = 10,152 (ketebalan media) dan F = 3,190 (interaksi media pasir dan ketebalan media), dengan tingkat signifikansi keduanya p= 0,038 karena p <> 62 NTU. Angka tersebut menunjukkan bahwa tingkat pengotoran air sungai yang tinggi.
Tingkat kekeruhan setelah percobaan seluruhnya menunjukkan hasil yang lebih rendah dibandingkan dengan tingkat kekeruhan sebelum perlakuan. Rata-rata persentase penurunan tingkat kekeruhan dengan menggunakan berbagai jenis media pasir juga bervariasi untuk pasir Buntok sebesar 28,4 % dan 38,3 %, pasir Cempaka sebesar 51,2 % dan 82,3 %, pada pasir Awang Bangkal yaitu 35,2 % dan 50,6 % dengan penurunan tingkat kekeruhan terbesar terjadi pada ketebalan 20 cm.
Pengujian dengan two way anova terhadap tingkat kekeruhan pada masing-masing perlakuan dengan menggunakan ketebalan media pasir yang berbeda (10 cm dan 20 cm) menunjukkan terdapat perbedaan efektifitas (penurunan) tingkat kekeruhan air sungai Martapura yang bermakna pada berbagai perlakuan dan interaksi kedua faktor tersebut. Berdasarkan pengujian dengan Least Significant Difference (LSD) menunjukkan perbedaan yang nyata pada perlakuan dengan jenis media pasir yang berbeda yaitu pasir Cempaka mempunyai kemampuan yang lebih baik dalam menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura dibandingkan dengan pasir Buntok dan pasirAwang Bangkal. Ketebalan media yang paling baik dalam menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura yaitu pada ketebalan 20 cm. Adapun Interaksi antara jenis media pasir dan ketebalan media dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan efektivitas (penurunan) tingkat kekeruhan air sungai Martapura dengan penggunaan alat floating water intake treatment.
Sistem pengolahan yang diterapkan pada proses penyaringan ini merupakan pengolahan secara fisika. Selain untuk perbaikan kualitas air sungai, aplikasi teknologi ini efektif menurunkan sumber pencemar dari limbah domestik (Rameli Agam, 2005). Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus) maupun bahan organik dan anorganik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain (Davis et al, 2001). Kekeruhan pada air sungai yang sedang banjir, lebih banyak disebabkan oleh bahan-bahan tersuspensi yang berukuran lebih besar yaitu berupa lapisan permukaan tanah yang terbawa oleh aliran air pada saat hujan (Hefni Effendi, 2003).
Terjadinya penurunan tingkat kekeruhan air sungai Martapura melalui alat pengolah pengambil air baku terapung disebabkan oleh beberapa hal. Pori-pori yang dibentuk oleh butiran-butiran antar media saringan menahan partikel-partikel yang terlarut dan terapung di dalam air. Partikel-partikel yang berukuran lebih kecil dari permukaan pori-pori dapat melewati media saringan. Penyebab lain adalah karena diameter ketebalan media pasir yang digunakan, di mana semakin tebal diameter media pasir, maka semakin banyak pori-pori yang terbentuk sehingga partikel-partikel di dalam air semakin sering kontak dengan pori-pori, akibatnya partikel-partikel tersebut tertahan dan menempel pada permukaan pori-pori (Wahyono, 2002).
Perbedaan kemampuan dalam menurunkan tingkat kekeruhan air sungai Martapura dapat juga dilihat dari karakteristik media pasir yang digunakan, untuk pasir Buntok struktur fisik butirannya padu/tidak mudah pecah, untuk pasir Cempaka struktur fisik butirannya halus sedangkan pasir Awang Bangkal struktur fisik butirannya relatif padu/tidak mudah pecah, sehingga pori-pori yang terbentuk dari butiran-butiran media pasir tersebut mampu menahan partikel-partikel yang terlarut di dalam air, sebagai hasil akhir dari proses penyaringan adalah air yang mempunyai tingkat kekeruhan lebih rendah dari pada air sebelum dilakukan penyaringan (Depkes, 1997). Semakin kecil pori-pori, lumpur dan kotoran tidak akan bisa masuk ke dalam sehingga air yang terkumpul di dalamnya akan jernih sekali.
Air sungai Martapura pada saat dilakukan penelitian terlihat cukup jernih, akan tetapi memasuki musim hujan, air akan terlihat keruh, ini disebabkan karena terjadi peningkatan padatan tersuspensi dalam air, di mana semakin banyak padatan tersuspensi terdapat di dalam air, akan mengakibatkan air terlihat semakin kotor dan semakin tinggi pula nilai NTU. Kualitas air dijabarkan dalam kekeruhan yang dinyatakan dalam satuan NTU – nephelometric turbidity units (www.tkcmindonesia.com). Keadaan musim sangat berpengaruh terhadap kondisi kekeruhan air sungai. Air sungai Martapura yang masuk ke dalam alat pengolah pengambil air baku terapung tergolong memiliki tingkat kekeruhan yang rendah akibatnya proses penyaringan yang dilakukan tidak berjalan maksimal atau dengan istilah lain menyaring air dengan tingkat kekeruhan yang rendah akan menghasilkan air saringan yang tingkat kekeruhannya tidak berbeda jauh dari sebelum dilakukan pengolahan.

Penutup
Simpulan
1. Jenis pasir yang efektif digunakan pada alat Floating Water Intake Treatment adalah pasir Cempaka untuk menurunkan tingkat kekeruhan.
2. Tingkat kekeruhan air sungai Martapura sebelum dilakukan proses pengolahan pada alat pengolah pengambil air baku terapung 12,7 NTU - 62 NTU, sesudah dilakukan proses pengolahan pada alat Floating Water Intake Treatment terjadi penurunan tingkat kekeruhan air sungai Martapura yaitu pasir Cempaka sebesar 51,6 NTU, pasir Buntok sebesar 5,8 NTU dan pasir Awang Bangkal sebesar 7,0 NTU pada masing-masing ketebalan media pasir 20 cm.
3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan efektivitas (penurunan) tingkat kekeruhan.

Daftar pustaka
Badan Pusat Statistik. Survei Sosial Ekonomi Nasional, Banjarmasin, 2003
Departemen Kesehatan RI. Profil Kesehatan. Jakarta:Pusat Data Kesehatan, 2004
Akhmad Setiadi. Pemetaan Kualitas Air Sungai Martapura ditinjau dari Segi Kekeruhan dan Jumlah Bakteri Jenis Coli yang diamati dari Waduk Riam Kanan hingga Kodamadya Banjarmasin. Karya Tulis Ilmiah. Banjarmasin, 1987.
Hadi, Wahyono. Perencanaan Bangunan Pengolahan Air Minum., Buku Hibah Pengajaran Program Due-like ITS, Surabaya. 2002
Nusa Idaman Said, Uji Performance Pengolahan Air Bersih Dengan Proses Saringan Pasir Lambat Up Low. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia 2001; 9(3)
Rameli Agam. Tawarkan Inovasi Teknologi Menyangkut Air. Available from:URL:http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/2005/0705/14/cakrawala/index.htm.
Anonimous. Kualitas Air. Available from:URL:http://www.tkcmindonesia.com/bahasa/waterproduction.html
Iptek – Apji, Penjernihan Air Dengan Biji Kelor (Moringa Oleifera) http://iptek.apjii.or.id/pengelolaan%20air%20&%20sanitasi/PIWP/penjernihan_air_biji_ kelor.html
Totok Sutrisno. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta:Rineka Cipta, 1996
Setijo Pitojo. Deteksi Pencemaran Air Minum. Ungaran:Aneka Ilmu, 2002
Departemen Kesehatan RI. Pedoman Pengawasan Kualitas Air Bersih bagi Pengelola Program. Jakarta:Dirjen P2M & PLP, 1997
Davis, M.L and Cornwell. Introduction to Environmental Engineering. 2¬¬¬nd ed. Newyork:Mc-Graw-Hill, inc;1991
Hefni Effendi. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta:Kanisius, 2003