sumur artesis
Post on 06-Aug-2015
232 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MAKALAH
AIR SUMUR ARTESIS
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Air
Disusun Oleh:
Nungki Primastuti (L2C008140)
Paradigma Carlo Giovani (L2C008142)
Pramitha Rosyidhi (L2C008143)
Rangga Warsita Aji (L2C008145)
Rohmat Figi Arto (L2C008148)
TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Karena itu jika
kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi maka dapat memberikan dampak yang besar
terhadap kesehatan maupun sosial. Pengadaan air bersih di Indonesia khususnya untuk skala
yang besar masih terpusat di daerah perkotaan, dikelola oleh Perusahaan Air Minum (PAM)
kota yang bersangkutan. Namun demikian secara nasional jumlahnya masih belum
mencukupi dan dapat dikatakan relatif kecil. Untuk daerah yang belum mendapakan
pelayanan air bersih dari PAM umumnya mereka menggunakan air tanah (sumur).
Permasalahan yang timbul yakni sering dijumpai kualitas air tanah yang digunakan
masyarakat kurang memenuhi syarat sebagai air minum yang sehat bahkan di beberapa
tempat bahkan tidak layak untuk diminum. Air yang layak diminum mempunyai standar
persyaratan tertentu yakni persyaratan fisis, kimiawi dan bakteriologis yang merupakan satu
kesatuan. Jika ada satu parameter yang tidak memenuhi syarat maka air tersebut tidak layak
untuk diminum. Pemakaian air minum yang tidak memenuhi standar kualitas tersebut dapat
menimbulkan gangguan kesehatan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Air tanah
sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar. Adanya kandungan Fe dan
Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah menjadi kuning-coklat setelah
beberapa saat kontak dengan udara. Disamping dapat mengganggu kesehatan juga
menimbulkan bau yang tidak sedap serta menyebabkan warna kuning pada dinding bak serta
bercak-bercak kuning pada pakaian. Oleh karena itu menurut MenKes RI No
416/MENKES/PER/1990, kadar Besi (Fe) dalam air minum maksimum yang diperbolehkan
adalah 1 mg/liter, dan kadar Mangan (Mn) yang diperbolehkan adalah 0,5 mg/liter.
Untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satu teknologi alternatif yakni dengan
cara mengolah air tanah atau air sumur sehingga didapatkan air dengan kualitas yang
memenuhi syarat kesehatan. Unit alat tersebut terdiri dari, pompa air baku, filter bertekanan,
filter mangan zeolit, filter karbon aktif, catridge filter dan sterilisator untra violet. Unit alat
tersebut dapar dirancang sesuai dengan kapasitas yang diinginkan.
1.2. Tujuan
Makalah ini bertujuan untuk menelaah mengenai air sumur artesis dan metode untuk
mengolah air sumur menjadi air yang layak untuk dikonsumsi masyarakat.
1.3. Manfaat
Dengan adanya makalah ini diharapkan akan dapat memberikan tambahan ilmu dan
informasi pada masyarakat tentang air sumur artesis dan metode-metode dalam pengolahan
air sumur artesis menjadi air yang layak untuk dikonsimsi.
BAB II
ISI
II. 1. Air Sumur Artesis
Sumur adalah sumber air buatan yang berbentuk saluran/lubang yang dibuat jauh ke
dalam tanah untuk mengambil air yang berada di dalam tanah dengan kedalaman dibawah
water table dan proses pengambilannya dengan menggunakan alat tertentu. Air sumur artesis
adalah air yang letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada diantara dua lapisan kedap
air. Pengambilan air sumur artesis atau air tanah dalam harus menggunakan bor dan
memasukan pipa dengan kedalamanya, sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100
- 300 m) akan didapatkan suatu lapis air (Totok Sutrisno dan Eni Suciastuti, 1996).
Gambar. Letak Sumur Artesis
II. 2. Persyaratan Air
Dalam program kesehatan lingkungan dikenal adanya dua jenis air yang dari aspek
kesehatan layak digunakan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari, yaitu
air minum dan air bersih. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang pengawasan dan syarat-syarat kualitas air yang
disebut sebagai air minum adalah air yang memenuhi syarat kesehatan yang dapat langsung
diminum, sedangkan yang disebut sebagai air bersih adalah air yang memenuhi syarat
kesehatan, yang harus dimasak terlebih dahulu sebelum diminum. Syarat kesehatan dimaksud
meliputi syarat-syarat fisika, kimia, mikrobiologi dan radioaktifitas.
Menurut peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/
Menkes/Per/IX/1990, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang
kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum setelah dimasak. Air bersih
didapat dari sumber mata air yaitu air tanah, sumur, air tanah dangkal, sumur artesis atau air
tanah dalam. Air bersih ini termasuk golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai air
baku air minum. Kualitas air bersih apabila ditinjau berdasarkan kandungan bakterinya
menurut SK. Dirjen PPM dan PLP No. 1/PO.03.04.PA.91 dan SK JUKLAK PKA Tahun
2000/2001, dapat dibedakan ke dalam 5 kategori sebagai berikut:
1) Air bersih kelas A ketegori baik mengandung total koliform kurang dari 50
2) Air bersih kelas B kategori kurang baik mengandung koliform 51-100
3) Air bersih kelas C kategori jelek mengandung koliform 101-1000
4) Air bersih kelas D kategori amat jelek mengandung koliform 1001-2400
5) Air bersih kelas E kategori sangat amat jelek mengandung koliform lebih 2400
Berikut ini disajikan tabel persyaratan kualitas air bersih menurut MenKes RI No
416/MENKES/PER/1990:
No Parameter Satuan Kadar maksimum KeteranganFisika
1
2
3
4
5
6
Bau
Jumlah zat padat terlarut (TDS)
Kekeruhan
Rasa
Suhu
Warna
-
mg/I.
Skala NTU
-
° C
Skala TCU
-
1.500
25
-
Suhu udara (±3 °C)
50
Tidak berbau
-
-
Tidak berasa
-
-
KimiaKimia Anorganik
1
2
3
4
Air raksa
Arsen
Besi
Fluorida
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
0,001
0,05
1,0
1,5
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Kadmium
Kesadahan
Khlorida
Kromium, Val 6
Mangan
Nitrat, sebagai N
Nitrit, sebagai N
PH
Selenium
Seng
Sianida
Sulfat
Timbal
mg/I.
mg/I.
mg/I
mg/l.
mg/l.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
0,005
500
600
0,05
0,5
10
1.0
6,5-9,0
0,01
15
0,1
400
0,05Kimia Organik
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Aldrin dan Dieldrin
Benzene
Benzon (a) pyrene
Chlordane (total isomer)
Chloroform
2,4-D
DDT
Detergen
1,2 Dichloroethane
1,1 Dichloroethane
Heptachlor dan Heptachlor
epoxide
Hexachlorobenzene
Gamma-HCH (Lindane)
Methoxyclor
Penthacholorphenol
Pestisida Total
2.4.6 trichlorophenol
Zat Organik (KmnO4)
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/l.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/l.
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/l
mg/I.
mg/I.
mg/I.
mg/l.
mg/l.
mg/l.
0,0007
0,01
0,00001
0,007
0,03
0,10
0,03
0,5
0,01
0,0003
0,003
0,00001
0,004
0,10
0,01
0,10
0,01
10Mikrobiologi
1 Koliform tinja Jml/100 ml 50 Bukan air
2 Total koliform Jml/100 ml 10
pemipaan
Air Pemipaan
Keterangan:
mg : Miligram
TCU : True Color Unit
NTU : Nephelometric Turbidity Unit
II. 2. Kualitas Air Sumur Artesis
Secara umum kualitas air sumur artesis mempunyai karakteristik tertentu yang
berbeda dengan air sumur dangkal. Air tanah pada umumnya jernih, namun sering
mengandung mineral-mineral atau garam-garam yang cukup tinggi, sebagai akibat dari
pengaruh batuan di bawah tanah yang dilalui oleh air tanah. Pada air sumur dangkal, kualitas
dan kuantitasnya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan di permukaan, dalam hal kuantitas
sangat dipengaruhi oleh curah hujan, sedangkan kualitasnya dipengaruhi oleh kondisi sanitasi
disekitarnya.
Berikut ini adalah data kualitas sumur artesis sampel yang diambil dari Kelurahan
Sukorejo, Kecamatan Gunung Pati, Semarang.
Tabel. Kualitas Air Sumur Artesis secara Fisika
No Parameter HasilBaku mutu Permenkes
No.416/Menkes/Per/IX/19901
2
3
4
5
6
Warna (Skala TCU)
Rasa
Bau
Temperatur (°C)
Kekeruhan (Skala TCU)
Zat Padat Terlarut
792
Tidak Berasa
Tidak Berbau
28,2
12,1
825
50
Tidak Berasa
Tidak Berbau
Suhu Udara +/- 3
25
1500(Sumber : Hasil pemeriksaan Air Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi Jawa Tengah, 2010)
Tabel. Kualitas Air Sumur Artesis secara Kimia
No ParameterHasil
(dalam mg/l)
Baku mutu Permenkes
No.416/Menkes/Per/IX/1990
(dalam mg/l)1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Air Raksa
Arsen
Besi
Kadmium
Kesadahan
Klorida
Mangan (Mn)
Nitrat sbg N (NOз-N)
Nitrit, sbg N ((NO2-N)
pH
Seng (Zn)
Sianida (CN)
Sulfat (SO4)
Detergen
Timbal (Pb)
Zat organik (KmnO4)
Kromium, Valensi 6 (Cr6+)
0,0005
0,001
2,06
0,001
103,38
500
0,7
1,13
0,063
7,45
0,239
0,002
204,17
0,003
0,002
1,01
0,001
0,001
0,05
1,0
1,5
500
600
0,5
10
1,0
6,5-9,0
15
0,1
400
0,5
0,05
10
0,05 (Sumber : Hasil pemeriksaan Air Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi Jawa Tengah, 2010)
Tabel. Kualitas Air Sumur Artesis secara Biologi
No Parameter HasilKadar maksimum yang diperbolehkan
Perpipaan Non Perpipaan1
2
Total koliform
Koliforin tinja
240
240
< 10
< 10
< 50
< 50(Sumber : Hasil pemeriksaan Air Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi Jawa Tengah, 2010)
Dari data-data diatas, dapat diketahui permasalahan pada air sumur artesis di
kelurahan Sukorejo, kecamatan Gunung Pati, Semarang adalah tingkat kekeruhan airnya yang
sudah melebihi ambang batas, masih tingginya kandungan besi (Fe) dan Mangan (Mn) di
dalam air, serta tingginya kandungan koliform dalam air.
II. 3. Pengolahan Air Sumur Menjadi Air Bersih
Untuk menangani masalah diatas, kami menawarkan solusi agar air sumur artesis
tersebut bisa menjadi air yang layak digunakan untuk masyarakat sekitar. Keuntungan
tambahan dari metode yang kami tawarkan adalah air bersih yang dihasilkan dari proses
pengolahan dapat langsung digunakan sebagai air minum tanpa melalui proses pemasakan
terlebih dahulu. Berikut ini adalah proses pengolahannya (kapasitas 10.000 liter/hari:
a. Air dari sumur artesis dipompa menggunakan pompa jet sambil diinjeksi dengan larutan
klorin atau kaporit menggunakan pompa dosing, lalu dialirkan ke tanki reaktor.
Alat yang digunakan:
- Pompa Air Baku
Spesifikasi alat:
Power : 250 watt
Pressure : 4 Bar (max)
Suction head : 9 meter
Jumlah : 1 unit
Gambar. Pompa Air Baku
- Pompa Dosing
Spesifikasi:
Tekanan : 7 Bar
Kapasitas : 4,7 liter/jam
Jumlah : 1 unit
Gambar. Pompa Dosing
- Tanki Reaktor
Spesifikasi:
Kapasitas : 0,5 – 1 m3/jam
Ukuran : 63 cm – 120 cm
Jumlah : 1 unit
Gambar. Tanki Reaktor
Bahan yang digunakan:
- Kaporit
Gambar. Kaporit
Fungsi pembubuhan kaporit adalah untuk mengoksidasi zat besi atau mangan menjadi
bentuk oksida yang tidak larut dalam air sehingga dapat dipisahkan dengan penyaringan,
serta membunuh kuman atau bakteri coli. Reaksi oksidasi besi atau mangan oleh klorin
atau kaporit adalah sebagai berikut:
2Fe2+ + Cl2 + 6H2O 2Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+
Mn2+ + Cl2 + 2H2O MnO2 + 2Cl- + 4H+
Klorin (Cl2) dan hipoklorit (OCl-) adalah merupakan bahan oksidator yang kuat
sehingga meskipun pada kondisi pH rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat
mengoksidasi dengan cepat. Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk
mengoksidasi setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l klorin. Tetapi pada prakteknya,
pemakaian klorin ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi
samping yang mengikutinya.
b. Dari tanki reaktor air dialirkan ke rangkaian alat saringan pasir cepat, filter mangan zeolit
dan filter karbon aktif.
Gambar. Rangkaian Alat Saringan Pasir Cepat, Filter Mangan Zeolit, dan Filter Karbon
Aktif
Alat yang digunakan:
Saringan Pasir Cepat (sand filter)
Spesifikasi Alat Saringan Pasir Cepat:
- Tekanan : 3 Bar
- Kapasitas : 1,4 – 1,8 m3/jam
- Ukuran : 10 inchi – 120 cm
- Pipa Outlet/Inlet : ¾ inchi
- Sistem : Semi automatic backwash
- Media filter : Pasir Silika
- Media penahan : Gravel
- Jumlah : 1 unit
Saringan pasir cepat berfungsi untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan yang
terbentuk di dalam tanki reaktor.
Filter mangan zeolit
Spesifikasi Alat Filter Mangan Zeolit:
- Tekanan : 3 Bar
- Kapasitas : 1,4 – 1,8 m3/jam
- Ukuran : 10 inchi – 120 cm
- Pipa Outlet/Inlet : ¾ inchi
- Sistem : Semi automatic backwash
- Media filter : Mangan Zeolit
- Media penahan : Gravel
- Jumlah : 1 unit
Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan zat besi atau mangan yang belum
sempat teroksidasi oleh klorin atau kaporit. Mangan seolit berfungsi sebagai katalis dan
pada waktu yang bersamaan besi dan mangan yang ada di dalam air teroksidasi menjdai
bentuk ferri-oksida dan manganoksida yang tak larut dalam air. Reaksinya adalah sebagai
berikut:
K2Z.MnO.Mn2O7 + 4Fe(HCO3)2 K2Z + 3MnO2 + 2Fe2O3 + 8CO2 + 4H2O
K2Z.MnO.Mn2O7 + 2Mn(HCO3)2K2Z + 5MnO2 + 4CO2 + 2H2O
Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan zeolit tidak sama dengan proses
pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Fe2+ dan Mn2+ dengan oksida mangan
tinggi (higher mangan oxide). Filtrat yang dihasilkan mengandung ferri-oksida dan
mangan-oksida yang tidak larut dalam air dan dapat dipisahkan dengan pengendapan dan
penyaringan. Selama proses berlangsung, kemampuan reaksi semakin berkurang dan
akhirnya menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan
larutan Kaliumpermanganat ke dalam mangan zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7).
Filter karbon aktif
Spesifikasi Alat Filter Karbon Aktif:
- Tekanan : 3 Bar
- Kapasitas : 1,4 – 1,8 m3/jam
- Ukuran : 10 inchi – 120 cm
- Pipa Outlet/Inlet : ¾ inchi
- Sistem : Semi automatic backwash
- Media filter : Karbon Aktif
- Media penahan : Gravel
- Jumlah : 1 unit
Filter karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat
organik, deterjen, bau, senyawa fenol, logam berat dan lain-lain. Pada saringan karbon
aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat-zat yang akan dihilangkan
oleh permukaan karbon aktif. Apabila seluruh permukaan karbon aktif sudah jenuh atau
sudah tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan berhenti, dan pada saat
ini karbon aktif harus digati dengan karbon aktif yang baru.
c. Air dialirkan ke filter catridge.
Spesifikasi Alat:
Kapasitas : 120 Liter/ menit
Tekanan : 125 Psi (maksimum)
Inlet/outlet : ¾ inchi
Diameter Pori : 0,5 mikron
Gambar. Filter Catridge
Filter catridge berfungsi untuk menghilangkan sisa partikel padatan yang ada di dalam
air, sehingga air menjadi benar-benar jernih.
d. Air dialirkan ke sterilisator ultraviolet
Spesifikasi Alat:
- Kapasitas : 5 ton/hari
- Power : 40 watt
- Jumlah : 1 unit
Gambar Sterisator Ultraviolet
Sterilisator ultraviolet berfungsi untuk membunuh seluruh bakteri atau
mikroorganisme yang ada di dalam air. Air yang keluar dari sterilisator ultraviolet
merupakan air hasil olahan yang dapat diminum langsung.
Berikut ini adalah gambar lengkap proses pengolahan air sumur menjadi air minum:
Gambar. Desain alat proses pengolahan air sumur menjadi air minum
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan sampel air sumur artetis yang diambil (dari kelurahan Sukorejo,
kecamatan Gunung Pati, Semarang) diketahui bahwa kualitas air sumur artetisnya masih
memiliki tingkat kekeruhan yang melebihi ambang batas, kadar Fe dan Mn yang tinggi, serta
kandungan koliform yang juga sangat tinggi. Oleh karena itu air tersebut belum layak untuk
dikategorikan sebagai air bersih dan air minum. Perlu beberapa proses pengolahan agar air
tersebut dapat menjadi air yang layak untuk menjadi air minum.
3.2 Saran
Diharapkan peran serta aktif dari masyarakat serta pemerintah untuk menjaga, merawat
dan mengupayakan ketersediaan sumber air bersih bagi seluruh warga masyarakat di
Indonesia. Perlu adanya inovasi-inovasi baru dalam rangka pengolahan air bersih secara
terpadu yang semakin sederhana sehingga dapat dengan mudah diterapkan oleh masyarakat
luas.
DAFTAR PUSTAKA
http://acehpedia.org/Air_Tanah (diakses tanggal 23 November 2011)
http://syadiashare.com/jenis-jenis-air.html (diakses tanggal 23 November 2011)
Said Nusa, Dwi Heru. 1999. Cara Pengolahan Air Sumur Untuk Kebutuhan Air Minum. Jakarta.
top related