Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
1 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
MODUL:
PENJERNIHAN AIR
DENGAN METODE
SEDIMENTASI
I. DESKRIPSI SINGKAT
ir merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia,
karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air
juga banyak mendapat pencemaran. Adapun berbagai jenis
pencemar air berasal dari:
a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar,
jalan, dan sebagainya.
b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan,
perikanan, serta sumber-sumber lainnya.
Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak
langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah
banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat
dihindari atau setidaknya diminimalkan.
A
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
2 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
Masalah pencemaran serta efisiensi penggunaan sumber air
merupakan masalah pokok, mengingat keadaan perairan alami di
banyak negara cenderung menurun, baik kualitas maupun
kuantitasnya. Beragam kondisi badan perairan menyebabkan
manusia berupaya mencari ragam solusi baik dengan teknologi
tinggi untuk penyediaan air bersih skala besar maupun teknologi
sederhana yang bersifat individual treatment, yang secara teknis
tidak membutuhkan biaya tinggi, bahan-bahan bakunya mudah
diperoleh dan setiap orang bisa mengaplikasikannya.
II. TUJUAN PEMBELAJARAN
A. Tujuan Pembelajaran Umum:
Setelah mengikuti materi pelatihan ini, peserta mampu
mempraktikkan pengolahan air dengan metode sedimentasi.
B. Tujuan Pembelajaran Khusus:
Setelah mengikuti materi pelatihan ini, peserta mampu :
1. Menjelaskan metode pengolahan air dengan cara
sedimentasi, yang didahului dengan proses koagulasi dan
flokulasi.
2. Mempraktikkan pengolahan air dengan cara sedimentasi,
yang didahului dengan proses koagulasi dan flokulasi.
III. POKOK BAHASAN
Dalam modul ini akan dibahas mengenai paket penjernihan air
secara sedimentasi secara lengkap, dimulai dari penyiapan alat dan
bahan sampai langkah kerjanya.
1. Pengertian
2. Konsep dasar
3. Teknik pembuatan paket penjernihan air dengan metode
sedimentasi yang didahului dengan flokulasi dan koagulasi
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
3 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
4. Penggunaan/pengoperasian paket penjernihan air dengan
metode sedimentasi yang didahului dengan flokulasi dan
koagulasi
5. Pemeliharaan paket penjernihan air dengan metode
sedimentasi yang didahului dengan flokulasi dan koagulasi
IV. BAHAN BELAJAR
1. Kepmenkes Nomor 907/Menkes/SK/VII/2002 tentang Syarat-
syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum
2. Power point materi Penjernihan Air dengan Metode
Sedimentasi
3. Alat peraga Penjernihan Air dengan Metode Sedimentasi
4. Modul Penjernihan Air dengan Metode Sedimentasi
5. Alat dan bahan praktik
V. LANGKAH LANGKAH PEMBELAJARAN
Berikut disampaikan langkah-langkah kegiatan dalam proses
pembelajaran materi ini.
Langkah 1.
Pengkondisian
1. Fasilitator menyapa peserta dengan ramah dan hanga. Apabila
belum pernah menyampaikan sesi di kelas ini, mulailah dengan
perkenalan. Perkenalkan diri dengan menyebutkan nama
lengkap, instansi tempat bekerja, dan materi yang akan
disampaikan.
2. Sampaikan tujuan pembelajaran materi ini dan pokok bahasan
yang akan disampaikan, sebaiknya menggunakan bahan tayang.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
4 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
Langkah 2.
Diskusi Singkat tentang Topik (brain storming)
Fasilitator berusaha menggali pendapat/pemahaman peserta
dengan mengajukan beberapa pertanyaan kepada peserta terkait
dengan materi yang akan disampaikan, sehingga dapat diketahui
sejauh mana pengetahuan peserta terhadap materi yang akan
disampaikan. Sebaiknya tuliskan kata kunci pendapat mereka pada
kertas flipchart atau metaplan.
Langkah 3.
Penyampain Materi
1. Fasilitator menyampaikan paparan materi sesuai urutan pokok
bahasan dan sub pokok bahasan dengan menggunakan bahan
tayang. Kaitkan juga dengan pendapat atau pemahaman yang
dikemukakan oleh peserta agar mereka merasa dihargai.
2. Sebelum melanjutkan pokok bahasan berikutnya, fasilitator
akan menanyakan apakah peserta memahami pokok bahasan
yang baru saja disampaikan dan memberi kesempatan untuk
tanya jawab.
3. Memberi demonstrasi peralatan dan bahan yang akan
digunakan.
Langkah 4.
Praktek
1. Fasilitator mengajak seluruh peserta untuk melakukan praktek
pembuatan paket pengolahan air secara flokulasi, koagulasi dan
sedimentasi ini di Ruang Workshop yang telah disediakan oleh
Bapelkes Lemahabang.
2. Peserta akan dibimbing dalam melakukan praktek sesuai dengan
materi yang dipraktekkan di Ruang Workshop.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
5 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
Langkah 5.
Implementasi
1. Fasilitator atau Tim Pembimbing akan mengajak seluruh peserta
ke Lapangan untuk mengimplementasikan paket pengolahan
yang sudah dibuat dan dipraktekkan dalam materi pelatihan.
2. Peserta akan dipandu oleh Tim dalam melakukan implementasi
di lapangan sesuai dengan rencana yang disusun.
Langkah 6.
Refleksi dan Rangkuman
1. Fasilitator mengajak seluruh peserta untuk melakukan refleksi
bersama tentang pembahasan materi ini. Apakah tujuan
pembelajaran yang ditetapkan sudah tercapai ?
2. Dilanjutkan dengan menutup sesi ini dengan memberikan
apresiasi keterlibatan aktif seluruh peserta.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
6 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
VI. URAIAN MATERI
1. Pendahuluan
Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita
mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi
3/4 permukaan bumi. Secara volume hal ini sangat besar, namun
tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air dalam
hal ini air bersih, terutama saat musim kemarau. Pada musim
kemarau, secara kuantitas air akan berkurang dan secara kualitas
air lebih bau dan tercemar karena konsentrasi kotorannya
meningkat.
Ironis memang, tapi itulah kenyataannya. Yang pasti kita
harus selalu optimis. Sekalipun air sumur atau sumber air lainnya
yang kita miliki mulai menjadi keruh, kotor ataupun berbau, selama
kuantitasnya masih banyak kita masih dapat berupaya
menjernihkan air kotor tersebut menjadi air bersih yang layak
pakai.
Air adalah sumber daya yang tidak akan pernah habis. Air
termasuk dalam sumber daya alam yang dapat diperbaharui.
Dalam modul ini dibahas pengolahan air secara sedimentasi, yaitu
pengendapan partikel-partikel kotoran dalam air baik secara
manual maupun terkondisikan, sehingga air yang terpisahkan akan
jernih dan dapat digunakan untuk aktivitas sehari-hari oleh
manusia.
Beberapa tahapan yang merupapak rangkaian proses
pemurnian air adalah:
1. Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-
berukuran besar.
2. Koagulasi dan flokulasi yaitu proses penginjeksian koagulan
(”pembantu” proses pengendapan), dimana terjadi kontak stabil
antara bahan baku dengan koagulan, yang menyebabkan
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
7 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
terbentuknya flok partikel berukuran besar dan mudah
mengendap secara gravitasi.
3. Sedimentasi yaitu proses pengendapan flok partikel dan
pemisahan kotoran/warna, sehingga air terolah akan jernih
(supernatan) dan endapan yang terjadi dibuang atau digunakan
ulang (concentrate). Hal ini dilakukan secara gravitasi.
4. Filtrasi yaitu proses penyaringan partikel tersisa dengan
menggunakan media tertentu (kain, plastik, saringan pasir
lambat, saringan pasir cepat, media lainnya yang sesuai).
2. Konsep Dasar
Sebelum merancang sebuah paket pengolahan air bersih
secara sedimentasi, perlu kiranya kita memahami apa yang ada di
dalam bahan baku air itu sendiri (air sungai misalnya). Air sungai
biasanya berwarna tergantung dari input pencemar yang ada di
sekitarnya. Apabila lingkungan sungai tersebut adalah lingkungan
industri, tak heran apabila sungai berpotensi limbah dan berwarna
hitam/hijau. Beberapa sungai yang berwarna coklat dengan
kadar TDS yang cukup diprediksi sanggup menjadi bahan baku
dalam paket pengolahan air bersih secara sedimentasi yang akan
dibahas dalam modul ini.
Pengertian sedimentasi (Kamus Besar Bahasa Indonesia)
adalah pengendapan atau hal mengendapkan benda padat krn
pengaruh gaya berat. Oleh karena itu metode yang dibahas
dalam modul ini adalah mengendapkan partikel kotoran dalam air
baku, sehingga tercipta supernatant yang jernih dan siap pakai
untuk aktivitas manusia
Lebih jauh mengenai sedimentasi. Ukuran partikel di dalam
air beragam besarnya. Ada yang berukuran makro sehingga
dengan sendirinya ia sanggup mengendapkan diri dan
menghasilkan air jernih sebagai supernatannya, adapula partikel
berukuran mikro yang membutuhkan ”bantuan” khusus dalam
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
8 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
pengendapannya. Proses inilah yang dinamakan dengan
koagulasi dan flokulasi.
Koagulasi dan flokulasi merupakan rangkaian proses tak
terputuskan yang dikenakan ke air baku siap olah, berupa proses
pengumpulan partikel halus yang tidak dapat diendapkan secara
gravitasi sehingga menjadi partikel berukuran besar dan siap
diendapkan secara gravitasi, melalui penambahan bahan
koagulan.
Adapun bahan koagulan yang sering digunakan adalah :
AL2(SO4)3 yang dikenal dengan Tawas
Fero sulfat
Feri sulfat
Fero klorida
Feri klorida
Poli Alumunium Klorida (yang lebih dikenal dengan PAC)
Dikenal pula beberapa jenis koagulan tambahan seperti
Magni Floc, Aqua Floc dan Super Floc yang merupakan koagulan
tingkat tinggi, yang memberikan hasil dengan tingkat kejernihan
lebih tinggi, kecepatan sedimentasi lebih tinggi dan waktu
sedimentasi lebih cepat.
Koagulasi merupakan proses destabilisasi partikel dalam air
dengan bantuan senyawa (koagulan).
Rizal Amir dan James Nobelia Isnaniawardhana dinyatakan
bahwa dosis optimum koagulan pengolahan air Sungai Celeueur
sebesar 20 mg/L dengan parameter pengukuran pH, warna,
kekeruhan, dan TSS. Pada dosis optimum ini pH berada pada
nilai 6.25, terjadi penyisihan warna sebesar 83.27%, kekeruhan
92.47% dan TSS sebesar 70.57%.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
9 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
3. Teknik Pengolahan Air Sumur dengan Metode
Sedimentasi
Beberapa syarat yang perlu diperhatikan dalam pengolahan
dengan metode ini sebagai berikut :
1. Pemilihan air baku merupakan tingkat kesuksesan pengolahan
dengan metode ini. Pengecekan awal dilakukan terhadap pH,
TSS, kekeruhan dan pemantauan warna air baku. Sebagai
referensi, Sungai Cileueur memiliki kekeruhan sebesar 43.4
NTU, TSS 187,75 mg/L dan TDS 44,73 mg/L.
Oleh sebab itu, sebaiknya sumber air atau air baku yang tepat
berasal dari :
Air sungai yang tidak tercemar limbah, berwarna tidak
hitam, cenderung cokelat, dengan kandungan CO2 dan
HCO3- yang tidak terlalu mencolok.
Air sungai cenderung jernih yang memliki kosentrasi
partikel tinggi (keruh)
Air sumur yang partikel kotorannya tinggi (keruh)
2. Proses koagulasi-flokulasi menggunakan alum/tawas akan
efektif pada pH air berkisar antara 4.5-8 (Reynolds, 1982)
dan ”kondisi ini menunjang proses koagulasi dan flokulasi
karena biasanya koagulan dapat efektif bekerja pada pH
netral” (Anggriani, 2008).
3. Beberapa proses membutuhkan bak/tandon dengan ukuran
yang berbeda dan alat pengaduk yang kestabilan
pengadukannya baik
4. Sebisa mungkin mengoptimalkan daya endap diri partikel
kotoran dalam air, namun jika tidak mampu perlu
ditambahkan koagulan
5. Mengusahakan kontruksi yang sederhana, kuat dan murah
6. Mengusahakan sistem yang dapat digunakan dan diterima
masyarakat setempat
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
10 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
3.1. Bahan
1. Bak (terbuat dari beton atau plastik)
2. Ember besar
3. Kayu Pengaduk
4. Pipa
5. Keran
6. Lem
7. Isoplast keras
8. Tawas (dapat dibeli di Toko Kimia)
9. Tablet Klor (dapat dibeli di Toko Kimia)
3.2. Peralatan
1. Bak/tandon besar 1 paket
2. Bak/ember besar 2 buah
3. Pengaduk kayu 2 buah
4. Pipa
5. Keran 3 buah
6. Lem pipa
7. Gergaji/cutter
8. Palu
9. Alat pertukangan lain
Dengan segala keterbatasan peralatan yang ada, kita dapat saja
menggunakan potensi barang/alat yang telah ada, dengan
beberapa modifikasi yang diatur di lapangan.
3.3. Pembuatan
1. Siapkan 1 bak besar berukuran 2 m x 1 m x 1,25 m
2. Buat bafel penyangga di dalam Tangki Sedimentasi yang
tingginya sama dengan tinggi air
3. Pasangkan pipa inlet untuk mengalirkan air baku
sungai/sumur. Pipa inlet ini bisa disambungkan dengan
pompa dari air sungai/sumur untuk meringankan beban
manusia.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
11 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
4. Pasangkan pipa inlet (untuk pengaliran supernatan/air jernih
menuju bak penampungan air terolah)
5. Pasangkan pipa outlet (buangan lumpur endapan), menuju
saluran buangan
6. Pasangkan pengaduk. Pengaduk bisa berupa pengaduk
manual (digerakkan oleh tenaga manusia) ataupun pengaduk
motorik (digerakkan oleh motor listrik).
7. Adapun dasar tangki sedimentasi merupakan dasar dengan
kemiringan tertentu, 1 m panjang lantai turun 10 cm. Hal ini
untuk mempermudah proses pengendapan dan sekaligus
menjadi tempat penyimpanan lumpur endapan (hasil olahan).
8. Siapkan 2 buah ember berukuran besar untuk tempat
penampungan air terolah. Kedua ember dibuat saling
terhubung dengan pipa (seperti bejana berhubungan).
Pasangkan pengaduk.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
12 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
Tampak Samping
Tampak Atas
Gambar 1. Tangki Sedimentasi
Gambar 2. Tangki Penampungan Air Terolah
Air terolah Lumpur dikeluarkan
Pengadukan stabil dengan kecepatan konstan
+ Tawas ½ kg
+ Klor ½ tablet
Inlet air dari Tangki Sedimentasi
Outlet Air Terolah yang sudah diklorinasi dan siap pakai
Inlet bahan baku air Sungai/Sumur
inlet
outlet lumpur Outlet air terolah
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
13 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
3.4. Penggunaan
1. Pemakai mengalirkan air baku menuju bak sedimentasi
dengan cara menyalakan pompa (apabila pengaliran
dilakukan secara motorik) atau mengisi bak secara manual.
2. Pemakai memasukkan tawas yang sudah dicampur dengan air
(50 gram tawas ∞ 2 Liter air bersih) ke dalam bak dan
pengadukan dilakukan secara konstan
a. Pertama dilakukan pengadukan dengan cepat, 50 putaran
per menit, selama 10 menit
b. Selanjutnya dilakukan pengadukan dengan lambat, 10-20
putaran per menit, selama 15 menit. Pada saat ini,
pengadukan dilakukan secara konstan untuk menjamin
pembentukan flok ukuran besar sehingga siap mengendap
alamiah. Pengadukan dilakukan searah, untuk menjamin
optimalnya penempelan flok mikro dan menjaga flok
makro tidak berubah bentuknya.
3. Tahap berikutnya adalah mendiamkan air tersebut agar
terjadi proses pengendapan (sedimentasi) secara alamiah.
Tidak boleh ada gangguan apapun dalam proses ini, seperti
getaran akibat pengadukan lainnya, penambahan zat-zat lain
dll)
4. Proses berikutnya merupakan pemisahan air terolah
(supernatant) melalui outlet yang sudah disiapkan. Pemakai
harus memperhatikan tidak terikutnya endapan yang
terbentuk.
5. Endapan yang terbentuk merupakan kumpulan flok yang
sebenarnya masih bisa dimanfaatkan kembali dalam proses
pengolahan berikutnya. Untuk itu tidak perlu dibuang.
6. Apabila supernatant sudah dipisahkan, maka pemakai
membubuhkan desinfektan (berupa tablet/bubuk/cair) dan
kemudian diaduk. Adapun dosis optimum desinfektan
disesuaikan dengan bahan baku air yang digunakan. Intinya
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
14 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
sisa klor yang diperbolehkan tidak kurang dari 5 mg/L atau
air masih sedikit berbau klor.
7. Perlunya memiliki pH meter dan TDS meter untuk
pengecekan minimal guna memastikan konsentrasi TDS dan
besarnya pH air terolah, karena pH yang tidak sesuai dapat
menyebabkan beberapa masalah pada manusia (pH terlalu
asam membuat kulit iritasi dan pH terlalu basa akan
menyebabkan penggunaan sabun yang boros)
8. Selama proses pengolahan ini, pemakai perlu menggunakan
alat pelindung diri seperti baju kerja dan sarung tangan.
3.5. Pemeliharaan
1. Tangki Sedimentasi perlu disikat untuk menghindari
penebalan kotoran akibat flok yang bersifat kimiawi.
2. Tangki Supernatan perlu dibersihkan untuk menjaga
kejernihan air olahan.
3. Peralatan yang digunakan untuk menakar dan membubuhkan
zat kimia sebaiknya terbuat dari bahan tahan karat dan perlu
dibersihkan setiap habis digunakan.
3.6. Keuntungan
1. Kontruksi tangki yang sederhana dan mudah dilaksanakan
sendiri tanpa memerlukan persyaratan khusus, dapat
menggunakan tangki atau bak yang sudah ada.
2. Biaya yang diperlukan cukup terjangkau oleh masyarakat.
3.7. Kerugian
1. Apabila menggunakan sistem pengadukan manual dengan
tenaga manusia, maka perlu kesabaran dari penggunanya
2. Diperlukan upaya ujicoba untuk menentukan dosis zat kimia
yang dibutuhkan supaya pembubuhannya optimal.
Penjernihan Air dengan Metode Sedimentassi
15 / MI-5A Pelatihan Tepat Guna Kesehatan Lingkungan Materi Inti
VII. REFERENSI
Reynolds, Tom D. (1982), Unit Operations and Processes in Environmental
Engineering, Wadsworth Inc., California.