kapasitas pasir samboja sebagai media filter...
TRANSCRIPT
KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER
UNTUK INSTALASI AIR BERSIH SKALA MIKRO
TUGAS AKHIR
MUHAMMAD AHYAR
NIM : 150309270992
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
BALIKPAPAN
2018
KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER
UNTUK INSTALASI AIR BERSIH SKALA MIKRO
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
MUHAMMAD AHYAR
NIM : 150309270992
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
BALIKPAPAN
2018
ii
LEMBAR PENGESAHAN
KAPASITAS PASIR SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER
UNTUK INSTALASI AIR BERSIH SKALA MIKRO
Disusun Oleh :
MUHAMMAD AHYAR
NIM : 150309270992
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Emil Azmanajaya, ST., MT. Lilik Damayanti, SS., M.Hum
NIP/NIK. 19770224 201212 1 001 NIP/NIK. 2009.90.032
Penguji I Penguji II
Karmila Achmad, S.T., M.T. Mohamad Isram M.Ain, S.T., M.Sc
NIP/NIK. 197903172007012017 NIP/NIK. 2018.90.003
Mengetahui,
Kepala Program Studi Teknik Sipil
Drs. Sunarno, M.Eng.
NIP. 19640413199003 1 015
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Muhammad Ahyar
Tempat/Tgl. Lahir : Sepaku, 11 November 1997
NIM : 150309270992
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul”KAPASITAS PASIR
SAMBOJA SEBAGAI MEDIA FILTER UNTUK INSTALASI AIR
BERSIH SKALA MIKRO“adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang
lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami
sebutkansumbernya.
Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 30 Maret 2018
Mahasiswa,
MUHAMMAD AHYAR
NIM: 150309270992
iv
Tugas akhir ini saya persembahkan untuk kedua orang tua saya
Bapak Sahlan dan Ibu Rukiyah
Selain itu untuk kakak dan saudara-saudara saya
Tak lupa saya ucapkan terima kasih
kepada teman-teman Jurusan Teknik Sipil angkatan tahun 2015
Serta untuk orang-orang yang selalu mensupport dan membantu saya dalam
menyelesaikan tugas akhir ini
baik secara langsung maupun tidak langsung
v
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda
tangan di bawah ini:
Nama : Muhammad Ahyar
NIM : 150309270992
Program Studi : Teknik Sipil
Judul TA. : Kapasitas Pasir Samboja Sebagai Media Filter Untuk
Instalasi Air Bersih Skala Mikro
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak
kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau
format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan
mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai
penulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di: Balikpapan
Pada tanggal: 30 Maret 2018
Yang menyatakan
(Muhammad Ahyar)
vi
ABSTRACT
The need for clean water is increasing due to the increase of population in every
region of Indonesia. It needs best solution the number and service of clean water
sourcesare skill decreasie due to contamination by chemical waste, organic waste or
other pollutants.
Thus, that we need a water treatment system that is easy and effective so it does not
need special skills tooperating,it can save electrical energy due to gravity drainage
system and also it can make effective cost because the use of coagulant materials in
accordance with the characteristics of the needs of raw water.For optimizing the
operating system, especially on filter media systems that serve as solid and organic
material separators are expected to increase the production capacity and hours of device
operation.
In this research three tests were performed, with the thickness of Samboja sand and
different pebbles on the filter media. The first test used Samboja sand thickness 20 cm
and 20 cm natural pebble. The second test used Samboja sand thickness of 25 cm and 20
cm natural pebble. The third test used the thickness of Samboja sand 30 cm and 20 cm
natural pebble.These filter tools can be used as filters with short durations for low
airflow. Samboja sand size has an average size of 0.15 mm where if the thickness of sand
Samboja were added, so that the sand will quickly saturate (dirty). From the three layers
of sand that is 20, 25, and 30 cm produce water with the same water quality. For the
effectivennes of sand can be use at 20cm thickness because the water which produced is
still same but the filter duration can be done longer than the thickness of 25 and 30 cm.
Keyword:Filters Media, Samboja Sand, Gravity System, Coagulant.
vii
ABSTRAK
Kebutuhan air bersih semakin meningkat akibat pertambahan penduduk di setiap
wilayah indonesia. Hal ini memerlukan perhatian khusus karena jumlah dan pelayanan air
bersih masih relatif rendah serta kualitas dari sumber air baku semakin menurun akibat
tercemar oleh limbah kimia, limbah organis maupun polutan lainnya.
Untuk itu diperlukan suatu sistem pengolahan air bersih yang mudah dan tepat
guna sehingga tidak memerlukan keahlian khusus dalam pengoperasiannya, menghemat
energi listrik karena sistem pengalirannya secara gravitasi,juga dapatmenghemat biaya
karena penggunaan bahan koagulan yang sesuai kebutuhan karakteristik air baku.Dengan
melakukan optimalisasi pada sistem operasi terutama pada sistem media filter yang
berfungsi sebagai pemisah kandungan zat padat dan organis diharapkan dapat
meningkatan kapasitas produksi dan jam operasi alat tersebut.
Pada penelitian ini dilakukan tiga kali pengujian, dengan ketebalan pasir Samboja
dan kerikil yang berbeda pada media filter. Pengujian pertama menggunakan ketebalan
pasir Samboja 20 cm dan kerikil alami 20 cm. Pengujian kedua menggunakan ketebalan
pasir Samboja 25 cm dan kerikil alami 20 cm. Pengujian ketiga menggunakan ketebalan
pasir Samboja 30 cm dan kerikil alami 20 cm.Alat filter ini dapat digunakan sebagai filter
dengan jangka waktu pendek dengan aliran air yang rendah.Ukuran pasir Samboja
mempunyai rata-rata ukuran 0,15 mm dimana jika ketebalan pasir Samboja ditambah
maka pasir akan cepat jenuh (kotor).Dari ketiga lapisan pasir yaitu 20, 25, dan 30 cm
menghasilkan air dengan kualitas air yang sama. Untuk efektifitas pasir yang baik berada
di ketebalan 20 cm karena air yang di hasilkan tetap sama tetapi durasi filter bisa
dilakukan lebih lama dibandingkan dengan ketebalan 25 dan 30 cm.
Kata kunci: Media filter, Pasir Samboja, Sistem Gravitasi, Koagulan
viii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir dengan judul “Kapasitas Pasir Samboja Sebagai Media Filter Untuk
Instalasi Air Bersih Skala Mikro”. Penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ramli, S.E, M.M sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.
2. Bapak Drs. Sunarno, M.Eng. sebagai Kepala Jurusan Teknik Sipil Politeknik
Negeri Balikpapan.
3. Dr.Emil Azmanajaya, ST., MT sebagai dosen pembimbing I dan Lilik
Damayanti, SS., M.Hum sebagai dosen pembimbing II yang telah
membimbing dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir ini.
4. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil di Politeknik Negeri
Balikpapan yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
5. Kedua orang tua yang selalu mendukung dan mendoakan kelancaran
pengerjaan tugas akhir ini.
6. Seluruh teman angkatan 2015 Teknik Sipil di Politeknik Negeri Balikpapan
yang telah membantu selama penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
7. Semua pihak yang penulis tidak dapat sebutkan satu persatu, yang telah
memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung dalam
penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
Penulis menyadari tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna.
Untuk itu diharapkan segala kritik dan saran yang membangun untuk
kesempurnaan tugas akhir ini demi kebaikan dimasa yang akan datang.
Balikpapan, 30 Maret 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii
SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN .............................................................................. iv
LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................. v
ABSTRAKSI ......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 4
2.1 Sistem Filtrasi Pasir Lambat ........................................................................ 4
2.1.1 Pasir Sebagai Media Penyaringan .................................................... 4
2.1.2 Saringan Pasir Lambat ...................................................................... 5
2.1.3 Filter Pasir Lambat ........................................................................... 6
2.2 Sistem Filtrasi Pasir Cepat ........................................................................... 7
2.2.1 Filter Pasir Cepat .............................................................................. 8
2.2.2 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Kontrol Kecepatan ....................... 10
2.2.3 Tipe Filter Berdasarkan Arah Aliran .............................................. 10
2.2.4 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Pengaliran .................................... 11
2.3 Media Penyusun Alat Filtrasi ..................................................................... 12
2.3.1 Pasir Samboja ................................................................................. 12
2.3.2 Kerikil (Gravel) .............................................................................. 13
x
2.4 Koagulan .................................................................................................... 13
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 15
3.1 Metode Penelitian....................................................................................... 15
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... 16
3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................... 16
3.4 Pemeriksaan Bahan .................................................................................... 22
3.5 Pelaksanaan Penyaringan Pasir Skala Mikro ............................................. 22
BAB IVHASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................... 24
4.1 Persiapan Alat Media Filter ....................................................................... 24
4.2 Pengujian Bahan Media Filter .................................................................... 24
4.2.1 Pengujian Gradasi Pasir Samboja ................................................... 24
4.3 Persiapan Bahan Media Filter .................................................................... 26
4.3.1 Pencucian Pasir Samboja ................................................................ 26
4.3.2 Karakteristik Pasir Samboja ........................................................... 26
4.3.3 Kerikil ............................................................................................. 28
4.4 Persiapan Air Sumur .................................................................................. 28
4.4.1 Pengecekan Air Baku Original ....................................................... 28
4.5 Hasil Fitrasi ................................................................................................ 29
4.5.1 Pengujian Pertama .......................................................................... 29
4.5.2 Pengujian Kedua ............................................................................. 36
4.5.3 Pengujian Ketiga ............................................................................ 42
4.8 Backwash ................................................................................................... 48
BAB VPENUTUP ................................................................................................. 49
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 49
5.2 Saran ........................................................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema filter pasir lambat .............................................................. 7
Gambar 2.2 Bagian – bagian filter .................................................................... 8
Gambar 2.3 Aliran air pada saat operasi filter .................................................. 9
Gambar 2.4 Aliran air pada saat pencucian filter ............................................ 10
Gambar 3.1 Diagram Alur Langkah Kerja Penelitian ..................................... 15
Gambar 3.2 Saringan Pasir Sistem Grativasi Tanpa Tekanan ........................ 17
Gambar 3.3 Papan baca untuk mengukur head ............................................... 18
Gambar 3.4 Flow meters ................................................................................. 19
Gambar 3.5 Ph Meters .................................................................................... 19
Gambar 3.6 TDS(Total Dissolved Solid) ........................................................... 20
Gambar 3.7 Meteran dan Penggaris ................................................................ 20
Gambar 3.8 Sieve Shaker ................................................................................ 20
Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Samboja ..................................................... 25
Gambar 4.2 Grafik komulatif TDS 1 .............................................................. 32
Gambar 4.3 Detail Head 1 Lapisan Media Filter ........................................... 33
Gambar 4.4 Grafik Head 1 Terkena Lapisan Media Filter ............................. 34
Gambar 4.5 Grafik Head 1 Tidak Terkena Lapisan Media Filter .................. 35
Gambar 4.6 Grafik Komulatif TDS 2 ............................................................. 38
Gambar 4.7 Detail Head 2 Lapisan Media Filter ........................................... 39
Gambar 4.8 Grafik Head 2 Terkena Lapisan Media Filter ............................. 40
Gambar 4.9 Grafik Head 2 Tidak Terkena Lapisan Media Filter .................. 41
Gambar 4.10 Grafik Komulatif TDS 3 ............................................................. 44
Gambar 4.11 Detail Head 3 Lapisan Media Filter ........................................... 45
Gambar 4.12 Grafik Head 3 Terkena Lapisan Media Filter ............................. 46
Gambar 4.13 Grafik Head 3 Tidak Terkena Lapisan Media Filter .................. 47
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbedaan Pasir Cepat dan Pasir Lambat ....................................... 11
Tabel2.2 Hasil Pengujian Pasir Samboja, Kutai Kartenagara, Kalimantan
Timur..............................................................................................12
Tabel 4.1 Gradasi Pasir Samboja .................................................................... 25
Tabel 4.2 Karakteristik Pasir Samboja Sebagai Campuran Beton ................. 27
Tabel 4.3 Data Pengecekan Air Baku Original .............................................. 28
Tabel 4.4 Data Pengecekan Air Baku + Bahan Kimia ................................... 29
Tabel 4.5 Pengujian Pertama, Tebal Pasir 20cm; Kerikil 20cm ..................... 30
Tabel 4.6 Komulatif TDS 1 ............................................................................ 31
Tabel 4.7 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 1 ................................................ 32
Tabel 4.8 Pengujian Kedua, Tebal Pasir 25cm; Kerikil 20cm ....................... 36
Tabel 4.9 Komulatif TDS 2 ............................................................................ 37
Tabel 4.10 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 2 ................................................ 38
Tabel 4.11 Pengujian Ketiga, Tebal Pasir 30cm; Kerikil 20cm ....................... 42
Tabel 4.12 Komulatif TDS 3 ............................................................................ 43
Tabel 4.13 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 3 ................................................ 44
Tabel 4.14 Data Air Hasil Backwash................................................................ 48
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil Pengujian Bahan Pemeriksaan Gradasi Pasir Samboja
Lampiran 2 Alat dan Bahan
Lampiran 3 Persiapan Bahan
Lampiran 4 Pengujian Filter
Lampiran 5 Hasil Penelitian Filter Air Sumur
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyediaan air bersih untuk masyarakat mempunyai peranan yang sangat
penting dalam meningkatkan kesehatan lingkungan di masyarakat dan
meningkatkan standar suatu kualitas hidup masyarakat. Tetapi tidak jarang pula
kita mengalami kesulitan untuk mendapatkan air bersih, terutama saat musim
kemarau disaat air sumur mulai berubah warna atau berbau.Kebutuhan akan air
semakin lama semakin meningkat sesuai dengan perkembangan jumlah penduduk
dan kenaikan taraf hidup masyarakat. Air yang bersih dan sehat merupakan
kualifikasi yang sangat diperlukan untuk pemenuhan kebutuhan air minum.
Dalam kenyataannya air di alam tak selamanya bersih, yang pernah bersihpun
makin hari makin terkena polusi dan terkontaminasi. Sering pula kita menjumpai
bahwa kualitas air tanah yang digunakan masyarakat kurang memenuhi syarat
sebagai air bersih yang sehat. Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita
gunakan untuk mendapatkan air bersih, dan cara yang paling mudah dan umum
dengan membuat saringan air.
Air bersih yang berada di kota Balikpapan sangat bergantung kepada
PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum), dan perusahaan air minum ini
memegang peranan penting sebagai pemasok air bersih di Balikpapan. Apabila
PDAM tidak menyuplai air bersih akibat perbaikan pipa atau kerusakan lainnya
masyarakat Balikpapan akan mengeluh karena air tidak dapat mengalir ke rumah–
rumah masyarakat. Sehingga perlu dilakukan penelitian mengenai cara
menghasilkan air sumur untuk dijadikan air bersih agar tidak bergantung terhadap
PDAM. Penelitian yang akan dilakukan dengan menggunakan media pasir sebagai
alat filter.
Pasir adalah material dasar dalam pembangunan, misalnya dalam
membangun rumah. Untuk mendapatkan pondasi yang kuat, tembok yang kokoh
diperlukan pasir dengan kualitas yang baik. Tidak jarang para penyedia atau
supplier pasir mendapatkan pasir yang kualitasnya kurang baik. Hal ini
disebabkan karena kurang tepat dalam memilih lokasi tambang pasir. Keberadaan
2
pasir yang cukup banyak di daerah Samboja dapat dimanfaatkan sebagai media
filter air bersih karena wilayahnya dekat dengan kota Balikpapan. Pasir Samboja
itu sendiri biasanya di mafaatkan oleh masyarakat Balikpapan sebagai campuran
semen untuk membuat beton. Jika penelitian ini berhasil, masyarakat Samboja
maupun Balikpapan tidak akan sulit untuk mendapatkan pasir tersebut.
Jadi saya tertarik untuk melakukan penelitian agar dapat mengubah air
sumur menjadi air bersih yang layak pakai. Untuk air sumur di daerah Balikpapan
memang jarang digunakan karena masyarakat lebih memilih PDAM sebagai
sumber air bersih. Dengan ini saya ingin melakukan pengujian yang berjudul
kapasitas pasir Samboja sebagai media filter untuk instalasi air bersih skala mikro.
Agar dapat memenuhi air bersih saat PDAM tidak mengalirkan air bersih ke
rumah-rumah masyarakat Balikpapan dan mengurangi biaya pembayaran air
bersih dari PDAM.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang telah dipaparkan maka dapat dirumuskan masalah yang
akan diteliti, yaitu:
1. Apakah pasir Samboja dapat dijadikan sebagai media filter?
2. Berapakah kapasitas pasir Samboja yang dapat digunakan sebagai media filter
pada instalasi air bersih?
1.3 Batasan Masalah
Karena luasnya ruang lingkup penelitian ini, maka dapat di sederhanakan
menjadi:
1. Butiran pasir Samboja yang akan digunakan dalam filtrasi air bersih seragam.
2. Kerikil yang digunakan dalam filtrasi air bersih adalah kerikil berbentuk bulat
dengan ukuran 10 mm.
3. Kecepatan aliran air yang masuk ke dalam penampungan saat dilakukan filtrasi
100 ʟ/jam.
4. Durasi filtrasi saat dilakukan penelitian selama 24 jam.
5. Keluarnya air ke penampungan dengan cara aliran air yang menetap (constant
flow)
3
6. Ketebalan kerikil yang digunakan 20 cm
7. Ketebalan pasir yang digunakan 20, 25, dan 30 cm.
8. Air baku berasal dari sumur bor Gedung Direktorat.
9. Kougulan yang digunakan SodaAshdengan kadar 40 mg/l dan PAC (Poly
Aluminium Chloride) dengan kadar 25 mg/l.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui apakah pasir Samboja dapat dijadikan sebagai media filter.
2. Untuk mengetahui kapasitas pasir Samboja yang dapat digunakan sebagai
media filter pada instalasi air bersih.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Dapat di ketahui kapasitas pasir Samboja sebagai media filter.
2. Dapat diketahui metode untuk memperoleh air yang memenuhi standar mutu
dengan memanfaatkan sumberdaya alam yang ada di kota Balikpapan dan
Samboja.
3. Untuk menemukan metode yang sederhana sehingga bisa dimanfaatkan oleh
masyarakat secara mandiri dan hasil penelitian ini bisa diteruskan lebih lanjut
sehingga diperolehhasil yang lebih efisien.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Filtrasi Pasir Lambat
Sistem saringan pasir lambat adalah teknologi pengolahan air yang sangat
sederhana dengan hasil air bersih dengan kualitas yang baik. Sistem saringan pasir
lambat ini mempunyai keunggulan antara lain tidak memerlukan bahan kimia
yang mana bahan kimia ini merupakan kendala sering dialami pada proses
pengolahan air di daerah pedesaan.
2.1.1 Pasir Sebagai Media Penyaringan
Penyaringan atau filtrasi adalah proses pemisahan komponen padatan yang
terkandung di dalam air dengan melewatkannya melalui media yang berpori atau
bahan berpori lainnya untuk memisahkan padatan dalam air tersebut. Selain itu,
penyaringan juga dapat mengurangi kandungan bakteri, bau, rasa, mangan, dan
besi.
Menurut Baker (1948), catatan tertulis paling awal tentang pengolahan air
sekitar tahun 4000 SM, menyebutkan filtrasi air melalui pasir dan kerikil.
Walaupun sejumlah modifikasi telah dibuat dengan cara yang aplikasi, filtrasi
tetap menjadi salah satu teknologi mendasar terkait dengan pengolahan air.
Digunakannya media filter atau saringan karena merupakan alat filtrasi atau
penyaring yang memisahkan campuran solida likuida dengan media porous atau
material porous lainnya guna memisahkan sebanyak mungkin padatan tersuspensi
yang paling halus. Dan penyaringan ini merupakan proses pemisahan antara
padatan atau koloid dengan cairan, dimana prosesnya bisa dijadikan sebagai
proses awal (primary treatment).
Menurut Tjokrokusumo (1998), pada pengolahan air baku dimana proses
koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat disaring dengan
saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Karena saringan kasar mampu
menahan material tersuspensi dengan penetrasi partikel yang cukup dalam, maka
saringan kasar mampu menyimpan lumpur dengan kapasitas tinggi. Karakteristik
filtrasi dinyatakan dalam kecepatan hasil filtrat. Masing-masing dipilih
5
berdasarkan pertimbangan teknik dan ekonomi dengan sasaran utamanya, yakni
menghasilkan filtrasi yang murah dengan kualitas yang tetap tinggi.
2.1.2 Saringan Pasir Lambat
Pada penelitian ini menggunakan jenis metode pengolahan air yaitu Slow
Sand Filtration. Sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (2008), Slow Sand
filter atau saringan pasir lambat adalah bak saringan yang menggunakan pasir
sebagai media penyaringan dengan ukuran butiran sangat kecil, namun
mempunyai kandungan kuarsa yang tinggi. Proses penyaringan berlangsung
secara gravitasi, sangat lambat dan simultan pada seluruh permukaan media.
Proses penyaringan merupakan kombinasi antara proses fisis (filtrasi, sedimentasi
dan adsorbsi), proses biokimia dan proses biologis. Saringan pasir lambat lebih
cocok mengolah air baku, yang mempunyai kekeruhan sedang sampai rendah, dan
konsentrasi oksigen terlarut (dissolved oxygen) sedang sampai tinggi.
Ukuran media pasir yang sangat kecil akan membentuk ukuran pori-pori
antara butiran media juga sangat kecil. Meskipun ukuran pori-porinya sangat
kecil, ternyata masih belum mampu menahan partikel koloid dan bakteri yang ada
dalam air baku. Akan tetapi dengan aliran yang berkelok-kelok melalui pori-pori
saringan dan juga lapisan kulit saringan, maka gradien kecepatan yang terjadi
memberikan kesempatan pada partikel halus, untuk saling berkontak satu sama
lain, dan membentuk gugusan yang lebih besar, yang dapat menahan partikel
sampai pada kedalaman tertentu, dan menghasilkan filtrat yang memenuhi
persyaratan kualitas air minum.
Sejalan dengan proses penyaringan, bahan pencemar dalam air baku akan
bertumpuk dan menebal di atas permukaan media pasir. Setelah melampaui
periode waktu tertentu, tumpukan tersebut menyebabkan media pasir tidak dapat
merembeskan air sebagai mana mestinya dan bahkan menyebabkan debit effluent
menjadi sangat kecil, dan air yang ada di dalam bak saringan mengalir melalui
saluran pelimpah. Kondisi ini mengindikasikan bahwa media pasir penyaring
sudah mampat (clogging). Untuk memulihkan saringan yang mampat, pengelola
harus segera mengangkat dan mencuci media pasir menggunakan alat pencuci
6
pasir. Saringan pasir lambat akan beroperasi secara normal kembali, kurang lebih
dua hari setelah melakukan pengangkatan atau pencucian media pasir.
2.1.3 Filter Pasir Lambat
Filter pasir lambat atau sand slow filter yang mempunyai kecepatan
filtrasilambat, yaitu sekitar 0,1 hingga 0,4 m/jam. Kecepatan lebih lambat ini
disebabkan ukuran media pasir lebih kecil (effective size = 0,15 – 0,35 mm). Filter
pasir lambat merupakan sistem filtrasi yang pertama kali digunakan untuk
pengolahan air, dimana sistem ini dikembangkan sejak tahun 1800 SM.
Prasedimentasi dilakukan pada air baku mendahului proses filtrasi.
Filter pasir lambat cukup efektif digunakan untuk menghilangkan
kandungan bahan organik dan organisme patogen pada air baku yang mempunyai
kekeruhan yang relatif rendah. Filter pasir lambat banyak digunakan untuk
pengolahan air dengan kekeruhan di bawah 50 NTU. Efisiensi filter pasir lambat
tergantung pada distribusi ukuran partikel pasir, ratio luas permukaan filter
terhadap kedalaman dan kecepatan filtrasi.
Filter pasir lambat bekerja dengan cara pembentukan lapisan biofilm di
beberapa milimeter bagian atas lapisan pasir halus yang disebut lapisan hypogeal
atau schmutzdecke. Lapisan ini mengandung bakteri, fungi, protozoa, rotifera, dan
larva serangga air. Schmutzdecke adalah lapisan yang melakukan pemurnian
efektif dalam pengelolaan air minum. Selama air melewati schmutzdecke, partikel
akan terperangkap dan organik terlarut akan teradsorpsi, diserap dan di cerna oleh
bakteri, fungsi, dan protozoa. Proses yang terjadi dalam schmutzdecke sangat
kompleks dan bervariasi tetapi yang utama adalah mechanical straining terhadap
kebanyakan bahan tersuspensi dalam lapisan tipis yang berpori – pori sangat kecil,
kurang dari satu mikron. Ketebalan lapisan ini meningkat terhadap waktu hingga
mencapai sekitar 25 mm, yang menyebabkan aliran mengecil. Ketika kecepatan
filtrasi turun sampai tingkat tertentu, filter harus dicuci dengan mengambil lapisan
pasir bagian atas setebal sekitar 25 mm.
Keuntungan filter lambat antara lain:
a. Biaya kosntruksi rendah
b. Rancangan dan pengoprasian lebih sederhana.
7
c. Tidak diperlukan tambahan bahan kimia.
d. Variasi kualitas air baku tidak terlalu mengganggu.
e. Tidak diperlukan banyak air untuk pencucian, pencucian tidak menggunakan
backwash, hanya dilakukan di bagian atas media.
Kerugian filter pasir lambat adalah besarnya kebutuhan lahan, yaitu sebagai akibat
dari lambatnya kecepatan filtrasi.
Secara umum, filter pasir lambat hampir sama dengan filter pasir cepat.
Filter pasir lambat tersusun oleh bak filter, media pasir dan sistem underdrain.
Seperti pada gambar berikut:
Gambar 2.1 Skema filter pasir lambat
(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-
Filtrasi.pdf)
2.2 Sistem Filtrasi Pasir Cepat
Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan
pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air
terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke
atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati
lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir.
8
2.2.1 Filter Pasir Cepat
Dalam berbagai teknik penanganan air bersih, metode penyaringan dengan
menggunakan saringan pasir (sand filter) sering digunakan untuk menghilangkan
bahan-bahan (material) yang terlarut di dalam air sehingga menyebabkan
kekeruhan pada air tersebut.
Menurut Droste (1997), terdapat dua jenis saringan pasir yaitu saringan
pasir lambat (slow sand filter) dan saringan pasir cepat (rapid sand filter).
Saringan pasir cepat mempunyai kecepatan penyaringan 100 – 475 m3 /m2 / hari,
dengan ketebalan media saringan kerikil (gravel) sedalam 0,50 m dan pasir
sedalam 0,75 m.
Gambar 2.2 Bagian – bagian filter
(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-
Filtrasi.pdf)
Bagian – bagian dari filter pasir cepat meliputi:
a. Bak filter, merupakan tempat proses filtrasi berlangsung. Jumlah dan ukuran
bak tergantung debit pengolahan (minimum dua bak).
b. Media filter, merupakan bahan berbutir/granuler yang membentuk pori – pori
di antara butiran media. Pada pori – pori inilah air mengalir dan terjadi proses
penyaringan.
9
c. Sistem underdrain. Underdrain merupakan sistem pengaliran air yang telah
melewati proses filtrasi yang terletak di bawah media filter. Underdrain terdiri
atas :
a) Orifice, yaitu lubang pada sepanjang pipa lateral sebagai jalan masuknya air
dari media filter ke dalam pipa.
b) Lateral, yaitu pipa cabang yang terletak di sepanjang pipa manifold.
c) Manifold, yaitu pipa utama yang menampung air dari lateral dan
mengalirkan ke bangunan penampungan air.
Pengoperasian filter pasir cepat sebagai berikut:
a. Selama proses filtrasi berlangsung, pertikel yang terbawa air akan tersaring di
media filter. Sementara itu, air terus mengalir melawati media pasir dan
penyangga, masuk lubang /orifice, ke pipa lateral, terkumpul di pipa manifold,
dan akhirnya air keluar menuju bak penampung. Seperti pada gambar 2.3.
b. Partikel yang tersaring di media lama kelamaan akan menyumbat pori- pori
media sehingga terjadi clogging (penyumbatan). Clogging ini akan
meningkatkan headloss aliran air di media. Peningkatan headloss dapat di lihat
dari meningkatnya permukaan air di atas media atau menurunnya debit filtrasi.
Untuk menghilangkan clogging, dilakukan pencucian media.
c. Pencucian di lakukan dengan cara memberikan aliran balik pada media
(backwash) dengan tujuan untuk mengurai media dan mengangkat kotoran
yang menyumbat pori – pori media fiter. Aliran air dari manifold, ke lateral,
keluar orifice, naik ke media terangkat dan air di buang melawati gutter yang
terletak di atas media. Seperti pada gambar 2.4.
d. Bila media filter telah bersih, filter dapat dioperasikan kembali.
Gambar 2.3 Aliran air pada saat operasi filter
(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-
Filtrasi.pdf)
10
Gambar 2.4 Aliran air pada saat pencucian filter
(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-
Filtrasi.pdf)
Filter pasir cepat dapat dibedakan dalam beberapa kategori:
a. Menurut sistem kontrol kecepatan filtrasi.
b. Menurut arah aliran.
c. Menurut sistem pengaliran.
2.2.2 Tipe Filter Bedasarkan Sistem Kontrol Kecepatan
Berdasarkan sistem kontrol kecepatannya, filter dikelompokkan menjadi:
a. Constan rate: debit hasil proses filtrasi konstan sampai pada level tertentu. Hal
ini dilakukan dengan memberikan kebebasan kenaikan level muka air di atas
media filter.
b. Declining rate atau constan head debit hasil proses filtrasi menurun seiring
dengan waktu filtrasi atau level muka air di atas media filter dirancang pada
nilai yang tetap.
2.2.3 Tipe Filter Berdasarkan Arah Aliran
Berdasarkan arah aliran, filter dikelompokkan menjadi:
a. Filter aliran down flow (ke bawah).
b. Filter aliran upflow (ke atas).
c. Filter aliran horizontal.
11
2.2.4 Tipe Filter Berdasarkan Sistem Pengaliran
Berdasarkan sistem pengalirannya, filter dikelompokkan menjadi:
a. Filter dengan aliran secara grafitasi (gravity filter).
b. Filter dengan aliran bertekanan (pressure filter).
Tabel 2.1 Perbedaan Pasir Cepat dan Pasir Lambat
Kriteria Filter Pasir Cepat Filter Pasir Lambat
Kecepatan filtrasi 4 - 21 m/jam 0,1 - 0,4 m/jam
Ukuran bed Kecil, 40 – 400 m² Besar, 2000 m²
Kedalam bed
30 - 40 cm kerikil, 60 - 70
cm pasir, tidak berkurang
saat pencucian
30 cm kerikil, 90 - 110
cm pasir, berkurang 50 –
80 cm saat pencucian
Ukuran pasir Effective size>0,55 mm,
uniformity coefficient>1,5
Effective size 0,25-0,3
mm, uniformity
coefficient>1,5
Distribusi ukuran
media Terstratifikasi Tidak terstratifikasi
Sistem underdrain
Pipa lateral berlubang yang
mengalirkan air ke pipa
utama
Sama dengan filter cepat
atau beton berlubang
sebagai saluran utama
Kehilangan energi 30 cm saat awal, hingga 275
cm saat akhir
6 cm saat awal, hingga
120 cm saat akhir
Filter run (jarak
waktu pencucian) 12 - 72 jam 20 - 60 hari
Metode pembersihan
Mengangkat kotoran dan
pasirke atas dengan
backwash
Mengambil lapisan pasir
di permukaan dan
mencucinya
Jumlah air untuk
pembersihan 1 - 6% dari air tersaring 0,2 - 0,6 hari
Pengolahan
pendahuluan
Koagulasi-flokulasi-
sedimentasi Biasanya
Biaya kontruksi Relatif tinggi Relatif rendah
Biaya operasi Relatif tinggi Relatif rendah
Biaya depresiasi Relatif tinggi Relatif rendah
(Sumber: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-
Filtrasi.pdf)
12
2.3 Media Penyusun Alat Filtrasi
Filtrasi membutuhkan media penyusun yang berfungsi sebagai penyaring
air. Media penyusunnya terdiri atas pasir dan kerikil. Pada penelitian ini media
yang digunakan adalah pasir Samboja dan kerikil (Gravel).
2.3.1 Pasir Samboja
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya
berukuran antara 0,0625 sampai 2 mm. Materi pembentuk pasir adalah silikon
dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari
batu kapur. Hanya beberapa tanaman yang dapat tumbuh di atas pasir, karena
rongga-rongganya yang besar. Pasir memiliki warna sesuai dengan asal
pembentukannya. Berikut karakteristik pasir samboja:
Tabel 2.2 Hasil Pengujian Pasir Samboja, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur
No Tinjauan Hasil Persyaratan Standar Kesimpulan
1 Berat jenis 2,542 2,5 – 2,7
SNI 03-
1970-
1990
Memenuhi
syarat
2 Berat jenis
SSD 2,593 2,5 – 2,7
SNI 03-
1970-
1990
Memenuhi
syarat
3 Berat satuan 1,476
gr/cm3 1,50 – 1,80
SNI 03-
4804-
1998
Tidak
memenuhi
syarat
4 Daya serap
air 2,010% 0,5% - 1%
SNI 03-
1970-
1990
Tidak
memenuhi
syarat
5 Kandungan
lumpur 4,83% 5%
PUBI-
1992
Memenuhi
syarat
6 Kandungan
zat organik
Warna lebih
muda dari
warna
standar
Warna lebih
muda dari warna
standar
SII.0052-
80
Memenuhi
syarat
7 Gradasi Mhb 1,052 Mhb 1,5 – 3,8
SNI 03-
1968-
1990
Tidak
memenuhi
syarat
8 Hasil uji
NaCl
102,66 ppm
(1,010266%
)
1%
Metode
Spektrof
otometer
UV-vis
Memenuhi
syarat
13
9 Hasi uji ion
Cl
62,27 ppm
(0,006227%
)
Untuk beton
prategang
maksimum
0,06% dan
untuk konstruksi
beton sebesar
0,03 %terhadap
berat semen
SNI 03-
2854-
1992
Memenuhi
syarat
(Sumber Sunarno. 2008. Pemanfaatan Pasir Samboja dan Kerikil Asal Palu
Sebagai Bahan Pembuatan Beton Normal.Universitas Gajah Mada.Surabaya)
2.3.2 Kerikil (Gravel)
Batu kerikil adalah jenis batuan bulat tak beraturan yang sering kita lihat
dalam kehidupan kita sehari-hari,begitu banyak jenis batu koral sikat tersebut dari
mulai yang sering kita lihat di kali, pegunungan bahkan lembah daratan dan batu
koral dari lautan.
Batu koral sikat banyak sekali manfaat bagi kehidupan manusia baik itu
untuk keperluan pembangun berat seperti mengurug jalan, mengurug pondasi
bangunan dan juga untuk hiasan di taman bahkan saat ini bisa juga dipasang untuk
lantai yang populer sekali disebut koral sikat.
2.4 Koagulan
Koagulan-koagulan anorganik yang biasa digunakan mencakup aluminium
sulfat (tawas), polialuminium klorida, feri sulfat dan feriklorida. Pemilihan
senyawa yang sesuai adalah fungsi dari biaya, mutu air baku dan pemulihan
proses pengolahan. Untuk air lunak atau sadah yang berwarna, baik koagulan
aluminium atau koagulan besi, dapat digunakan pada rentang pH optimalnya
masing-masing: 6,5 sampai 7,5 untuk air permukaan dataran rendah atau 5,5
sampai 6,5 untuk air dataran tinggi yang sangat berwarna (koagulan berbasis
aluminium) dan 4,0 sampai 5,0 (koagulan berbasis besi).
a. Soda Ash.
Natrium karbonat (juga dikenal sebagai soda cuci dan soda abu), Na2CO3,
adalah garam natrium dari asam karbonat yang mudah larut dalam air. Natrium
14
karbonat murni berwarna putih, bubuk tanpa warna yang menyerap embun dari
udara, punya rasa alkalin/pahit, dan membentuk larutan alkali yang kuat.
b. Poly Aluminium Chloride (PAC).
Poly Aluminium Chloride (PAC) adalah produk perawatan air yang sangat
efektif dan efisien merupakan koagulan(zat kimia yang menyebabkan destabilisasi
muatan negatif partikel didalam suspensi) yang bisa membantu untuk
menjernihkan air.
c. Alumunium sulfat.
Biasanya disebut tawas, bahan ini sering dipakai karena efektif untuk
menurunkan kadar karbonat. Tawas berbentuk kristal atau bubuk putih, larut
dalam air, tidak larut dalam alkohol, tidak mudah terbakar, ekonomis, mudah
didapat dan mudah disimpan. Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga
relatif murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment.
15
Mulai
Persiapan Alat dan Bahan
Pemeriksaan Bahan:
Gradasi Media Filter
- Pasir Penyaringan
media filter,
mendapatkan
gradasi butiran
pasir
- Pencucian pasir dan
kerikil.
Pengambilan Data Air
Baku - Pengecekan Air
Baku
- Zat Terlarut
- Ph
- Suhu Perakitan Saringan Pasir Skala Mikro
Penyaringan Air Sumur / Filtrasi - Penyetelan
kecepatan aliran
dengan flow meter
- Run selama 24 jam
- Pengukuran tinggi
tekan / head
- Pengambilan
sampel hasil filtrasi
A
B
C
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen
untuk mendapatkan hasil dari variabel-variabel yang diselidiki. Penelitian ini
dilaksanakan di luar laboratorium. Berikut ini adalah bagan alur langkah kerja
penelitian:
16
A
Hasil
Fitrasi
Pengambilan dan
pengecekan hasil
akhir filtrasi
B
Tidak
Backwash
Ya
- Penentuan waktu backwash
Hasil
Backwash
- Pengecekan Air
Backwash
- Zat Terlarut
- Ph
- Suhu Ya
C
Tidak
Analisis Data dan
Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.1 Diagram Alur Langkah Kerja Penelitian
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dan pengujian ini dilakukan di belakang gedung Direktorat
Politeknik Negeri Balikpapan, Jalan Soekarno Hatta Km. 8 Balikpapan-
Kalimantan Timur. Waktu penelitian dilaksanakan pada April-Mei 2018.
3.3 Alat dan Bahan
Alat-alat yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu:
a. Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan
Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan adalah alat utama yang akan
digunakan dalam menyaring air sumur.
17
Gambar 3.2 Saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan.
Overhead Pipe
v viber
Drum
v viber
Drum
v viber
Drum
v viber
Pipe Water in
Drum
Pipe Water Out
Kerikil
Papan ukur
18
a) Overhead Pipe
Overhead pipe digunakan untuk memberikan tanda pada saat kapasitas air
yang ada di dalam filter sudah maksimal.
b) Drum
Drum merupakan tempat untuk melakukan filtrasi.
c) Pipewater in
Pipe water in merupakan saluran masuknya air sumur yang akan di filter.
d) Pipewater out
Pipewater out merupakan saluran keluarnya air bersih yang sudah
terfiltrasi.
b. Papan baca untuk mengukur head
Papan baca untuk mengukur head digunakan untuk mengukur tinggi muka air
saat melakukan penyaringan.
Gambar 3.3 Papan baca untuk mengukur head
(Sumber: Dokumentasi pribadi)
19
c. Flow meters
Flow meters digunakanuntuk mengukur kecepatan aliran air yang akan masuk
ke penampungan.
d. PH meters
Ph meter digunakan untuk mengukur derajat keasaman atau kebasaan suatu
cairan.
Gambar 3.5 Ph meters
(Sumber: Dokumentasi pribadi)
Gambar 3.4 Flow meters
(Sumber:Dokumentasi pribadi)
20
e. TDS (Total Dissolved Solid)
TDS adalah singkatan dari Total Dissolved Solid fungsinya untuk mengukur partikel
padatan terlarut di air minum yang tidak tampak oleh mata.
Gambar 3.6TDS (Total Dissolved Solid)
(Sumber: Dokumentasi pribadi)
f. Meteran dan penggaris
Meteran dan penggarisuntuk mengukur ketebalan pasir dan kerikil yang akan
digunakan dalam menyaring air.
Gambar 3.6 Meteran dan Penggaris
(Sumber: www.google.com)
21
g. Sieve Shaker
Alat ini digunakan untuk memisahkan agregat berdasarkan ukuran butir
(gradasi) dari masing-masing ayakan.
Gambar 3.8Sieve Shaker
(Sumber: www.google.com)
Bahan-bahan yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu:
a. Pasir
Pasir yang akan digunakan adalah pasir Samboja.
b. Kerikil
Kerikil yang akan digunakan adalah kerikil bulat ukuran 10 mm.
c. Air Sumur
Air sumur yang akan di gunakan adalah air sumur bor di gedung direktorat.
d. Soda Ash
Koagulan yang digunakan sebelum air masuk ke alat filter.
e. PAC ( Poly Aluminium Chloride)
Koagulan yang di gunakan sebelum air masuk ke alat filter.
22
3.4 Pemeriksaan Bahan
Material yang akan digunakan pada penyaringan pasir skala mikro
dilakukan pemeriksaan bahan terlebih dahulu. Pemeriksaan bahan untuk pasir
yang digunakan yaitu:
a. Pemeriksaan gradasi Pasir Samboja
Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan pembagian ukuran butir
(gradasi) pasir. Langkah-langkah pemeriksaan ini sebagai berikut:
a) Menyiapkan pasir kering sebanyak masing-masing 850 gr
b) Memasukkan pasir tersebut kedalam oven selama ±24 jam dengan suhu
105ºC, kemudian ditimbang.
c) Menyiapkan saringan sesuai dengan ukuran lubang, diameter lubang yang
digunakan terdiri dari : 9,50mm; 4,75mm; 2,36mm; 1,18mm; 0,60mm;
0,30mm; 0,15mm; dan pan.
d) Pasir yang telah ditimbang dituang kedalam ayakan kemudian digetarkan
selama 15 menit.
e) Setelah selesai pasir yang tertinggal didalam masing-masing ayakan
ditimbang secara komulatif.
Pasir tertinggal % =
x 100%
Komulatif tertinggal = pasir komulatif tertinggal + pasir tertinggal
%
Komulatif lolos = 100 – pasir komulatif tertinggal
Modulus halus butir (MHB) =
3.5 Pelaksanaan Penyaringan Pasir Skala Mikro
Pada tahap ini dilakukan perakitan saringan pasir skala mikro sampai proses
penyaringan air sumur menjadi air bersih layak pakai. Langkah-langkah
pelaksanaannya sebagai berikut:
a. Menyiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan.
23
b. Melakukan perakitan alat penyaringan pasir skala mikro serta memasang papan
baca di samping drum penampungan air.
c. Perakitan flow meters untuk di pasang di alat filtrasi.
d. Setelah perakitan alat selesai di lanjudkan persiapan bahan dengan mencuci
pasir dan kerikil hingga bersih.
e. Selanjutnya persiapan pasir dan kerikil yang telah di cuci lalu masukkan ke
dalam drum dengan ketebalan yang telah di tentukan.
f. Kemudian air baku di tambahkan kougulan sebelum masuk ke drum filtrasi.
g. Sebelum proses penyaringan dilakukan pengukuran kecepatan aliran air yang
akan masuk ke penampungan menggunakan alat flow meters.
h. Lalu dilakukan penyaringan air sumur menjadi air bersih yang layak pakai.
i. Tahap terakhir melakukan backwash jika pasir telah jenuh yang telah melewati
kapasitas penyaringan.
24
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Persiapan Alat Media Filter
Alat-alat yang digunakan pada saringan pasir sistem gravitasi tanpa tekanan
yaitu sebagai berikut:
a) Drum sebagai wadah penampungan.
b) Papan baca head untuk mengukur air yang berada di dalam drum saat di
lakukan filtrasi.
c) Flow meters untuk mengukur kecepatan aliran masuk air ke dalam drum
penampungan.
d) Ball valve untuk mematikan dan mengalirkan air.
e) Pipa PVC untuk menyalurkan air.
f) Flow meters untuk mengatur kecepatan air masuk.
g) Clamp untuk mengikat selang ke pipa PVC.
h) Kran kompresor di gunakan untuk menyalurkan air ke selang papan baca.
i) Selang digunakan untuk membaca head yang di tempelkan ke papan triplek.
j) Papan triplek untuk media baca.
k) Besi hollow ukuran 4 x 4 cm sebagai tempat drum dan papan baca.
4.2 Pengujian Bahan Media Filter
Bahan yang digunakan pada penelitian ini sebagai media filter yaitu pasir
Samboja dan kerikil alami. Untuk pasir Samboja sendiri sebelum digunakan
sebagai media filter, dilakukan pengujian bahan terlebih dahulu yang meliputi
pengujian gradasi pasir Samboja.
4.2.1 Pengujian Gradasi Pasir Samboja
Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui distribusi ukuran agregat
halus dengan menggunakan saringan-saringan standar tertentu yang ditujukan
dengan lubang saringan (mm). Hasil dari pengujian gradasi pasir Samboja dapat
dilihat pada tabel 4.1 berikut:
25
0102030405060708090
100
0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6 19
Ukuran Mata Ayakan (mm)
Gradasi Pasir Samboja (Agak Halus No.3)
batas atas
batas bawah
Pasir Samboja
Tabel 4.1 Gradasi Pasir Samboja
Jadi hasil pemeriksaan gradasi pasir Samboja didapatkan nilai Modulus
Halus Butir (MHB) sebesar 1,95.
Berikut adalah grafik gradasi pasir Samboja dari hasil data pengujian
gradasi pasir Samboja:
Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Samboja
Nomor mm Tertinggal Kumulatif
Gram % Tertinggal Lolos
1/2 12,7 0 0 0 100
3/8 9,52 0 0 0 100
4 4,76 0 0 0 100
10 2,38 0 0 0 100
16 1,19 0 0 0 100
30 0,59 5 0.5 0,5 99,50
50 0,30 30 3,02 3,52 96,48
100 0,15 890 89,45 92,96 7,04
200 0,08 50 5,03 97,99 2,01
PAN - 20 2,01 - -
TOTAL 995 100,00 194,97
Modulus Halus Butir (MHB) = 1,95
26
Syarat nilai modulus halus butir agregat pasir adalah 1,5-3,8. Semakin besar
nilai modulus halus butir suatu agregat berarti semakin besar butiran agregatnya
(semakin kasar). Dari tabel 4.1 diperoleh modulus halus butir pasir Samboja
sebesar 1,95. Sehingga dapat dikatakan pasir samboja yang digunakan memenuhi
syarat modulus halus butir dan pasir tersebut termasuk dalam kategori pasir agak
halus. Akan tetapi dilihat dari gambar 4.1 garis hijau adalah angka dari persen
kumulatif pasir Samboja yang lolos namun ada beberapa angka yang tidak masuk
dalam standar kumulatif batas bawah.
Seharusnya pasir samboja tersebut belum layak digunakan karena belum
memenuhi standar batas gradasi yang ditentukan. Oleh karena itu, solusi yang
dapat diambil adalah dengan mencari zona yang mendekati dengan data yang
dimiliki, sehingga pasir Samboja tersebut masuk dalam pasir zona 3 dengan
kategori pasir agak halus.
4.3 Persiapan Bahan Media Filter
Berikut ini adalah persiapan bahan yang dilakukan sebelum melakukan
pengujian filter air sumur.
4.3.1 Pencucian Pasir Samboja
Pasir yang digunakan harus di cuci dan dibersihkan terlebih dahulu dari
kotoran dan lumpur. Hal ini dilakukan agar proses filtrasi air sumur dapat berjalan
secara maksimal.
4.3.2 Karakteristik pasir Samboja
Untuk karakteristik pasir Samboja sendiri data yang digunakan berasal dari
peneliti sebelumnya, yang meneliti mengenai karakteristik pasir Samboja. Data
tersebut digunakan pada penelitian filtrasi air bersih ini untuk menunjang
kelengkapan data. Adapun karakteristik pasir Samboja dapat dilihat pada tabel 4.2
sebagai berikut:
27
Tabel 4.2 Karakteristik Pasir Samboja Sebagai Campuran Beton
No Tinjauan Hasil Persyaratan Code Kesimpulan
1 Berat jenis 2,542 2,5 – 2,7 SNI 03-1970-
1990
Memenuhi
syarat
2 Berat jenis
SSD 2,593 2,5 – 2,7
SNI 03-1970-
1990
Memenuhi
syarat
3 Berat satuan 1,476
gr/cm3 1,50 – 1,80
SNI 03-4804-
1998
Tidak
memenuhi
syarat
4 Daya serap
air 2,010% 0,5% - 1%
SNI 03-1970-
1990
Tidak
memenuhi
syarat
5 Kandungan
lumpur 4,83% 5% PUBI-1992
Memenuhi
syarat
6 Kandungan
zat organik
Warna
lebih
muda
dari
war2na
standar
Warna lebih
muda dari
warna standar
SII.0052-80 Memenuhi
syarat
7 Gradasi Mhb
1,052 Mhb 1,5 – 3,8
SNI 03-1968-
1990
Tidak
memenuhi
syarat
8 Hasil uji
NaCl
102,66
ppm
(1,01026
6%)
1%
Metode
Spektrofotom
eter
UV-vis
Memenuhi
syarat
9 Hasi uji ion
Cl
62,27
ppm
(0,00622
7%)
Untuk beton
prategang
maksimum
0,06% dan
untuk
konstruksi
beton sebesar
0,03
%terhadap
berat semen
SNI 03-2854-
1992
Memenuhi
syarat
28
4.3.3 Kerikil
Pada penelitian ini kerikil yang digunakan adalah kerikil bulat dengan
ukuran 10 mm. Kerikil yang akan digunakan harus di cuci dan dibersihkan
terlebih dahulu dari kotoran dan lumpur.
4.4 Persiapan Air Sumur
Air sumur yang di gunakan adalah air sumur bor yang berada di kawasan
Gedung Direktorat. Sebelum dilakukan proses filtrasi dilakukan pengecekan
terlebih dahulu terhadap air sumur bor tersebut.
4.4.1 Pengecekan Air Baku Original
Pengecekan air baku original dilakukan dengan dua cara yaitu pengecekan
air baku asli dan pengecekan air baku yang ditambahkan dengan zat kimia.
Berikut ini adalah data air yang akan di filter setelah melalui proses pengecekan.
a) Pengecekan Air Baku Original
Pengecekan air baku original ini dilakukan dengan tanpa menambah bahan
atau zat kimia apapun. Sehingga akan didapatkan data kandungan asli air baku
sumur bor yang berada di kawasan Gedung Direktorat.Data hasil pengecekan air
baku sumur bor dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut:
Tabel 4.3 Data Pengecekan Air Baku Original
Berdasarkan tabel 4.3 didapatkan hasil pengecekan air baku sumur bor tanpa
menggunakan bahan tambah kimia atau zat lainnya yaitu nilai zat terlarut ( TDS)
sebesaer 60 PPm (mg/l), Ph sebesar 6,1, dan suhu sebesar 31˚C.
b) Pengecekan Air Baku+ Soda Ash Dan PAC (Poly Aluminium Chloride)
Pengecekan air baku ini dilakukan dengan menambah soda ash dan pac
(poly aluminium chloride). Sehingga didapatkan data kandungan air baku sumur
Keterangan Hasil
Zat Terlarut (TDS) 60 PPm (mg/l)
Ph 6,1
Suhu 31˚C
29
bor yang telah ditambahkan bahan kimia. Data hasil pengecekan air baku sumur
bor dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut:
Tabel 4.4 Data Pengecekan Air Baku + Koagulan
Setelah di campurkan Soda Ash dan juga PAC dengan kadar yang telah
ditentukan mendapatkan hasil TDS lebih tinggi, namun Ph menjadi lebih baik.
Keterangan:
1. Soda Ash
Koagulan yang digunakan sebelum air masuk ke alat filter dengan kadar 40
mg/l.
2. PAC ( Poly Aluminium Chloride)
Koagulan yang di gunakan sebelum air masuk ke alat filter dengan kadar 25
mg/l.
4.5 Hasil Filtrasi
Setelah melakukan pengujian filtrasi air baku sumur bor Gedung Direktorat
menggunakan pasir Samboja dan kerikil alami dengan tiga ketebalan saringan
yang berbeda maka didapatkan hasilnya sebagai berikut:
4.5.1 Pengujian Pertama
Pada pengujian pertama menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 20
cm dan kerikil alami sebesar 20 cm. Pengujian ini dilakukan selama 24 jam, yang
dilakukan pengecekan dan pengujian air setiap 1 jam sekali. Pengecekan yang
dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel
4.5 berikut:
Keterangan Hasil
Zat terlarut (TDS) 193 PPm (mg/l)
Ph 7,0
Suhu 30 ˚C
30
Tabel 4.5 Pengujian Pertama, Tebal Pasir 20 cm; Kerikil 20 cm
Jam Waktu Satuan Head (cm) TDS Air
Bersih 1 2 3 4 5 6
1 17.00 Head (cm) 86,2 86,2 87,1 89,8 89,7 89,9
142 Tds (mg/l) 166 128 129 133 134 134
2 18.00 Head (cm) 86,1 86,1 87,1 90,9 90,7 90,8
143 Tds (mg/l) 130 130 134 137 143 140
3 19.00 Head (cm) 84,5 84,3 84,9 88,6 88,4 88,4
147 Tds (mg/l) 133 137 139 138 142 146
4 20.00 Head (cm) 85,8 85,8 86,7 93,3 93,3 93,4
172 Tds (mg/l) 141 149 154 167 159 168
5 21.00 Head (cm) 85,3 85,3 86,3 92,5 92,2 92,2
185 Tds (mg/l) 180 182 177 178 180 185
6 22.00 Head (cm) 86,1 86,1 87,3 95,2 94,9 94,9
180 Tds (mg/l) 183 183 180 184 182 184
7 23.00 Head (cm) 85,6 85,4 86,6 93,7 93,5 93,8
189 Tds (mg/l) 185 185 188 190 191 191
8 24.00 Head (cm) 85,8 85,7 87 95,3 95,3 95,3
200 Tds (mg/l) 193 192 196 196 197 199
9 01.00 Head (cm) 85,2 85 86,3 94,3 94,1 94,3
199 Tds (mg/l) 179 193 198 198 195 198
10 02.00 Head (cm) 85,2 85 86,3 95,1 95 95,1
195 Tds (mg/l) 195 194 192 194 191 191
11 03.00 Head (cm) 84,8 84,5 85,9 94,2 94 94,3
186 Tds (mg/l) 188 188 189 188 188 189
12 04.00 Head (cm) 85 85,1 85,4 94,8 94,6 94,9
189 Tds (mg/l) 185 184 188 184 186 188
13 05.00 Head (cm) 84,8 84,7 85,8 94,5 94,4 94,6
180 Tds (mg/l) 186 185 182 183 179 180
14 06.00 Head (cm) 84,5 84,5 85,5 94,3 94,4 94,4
180 Tds (mg/l) 182 182 184 183 180 181
15 07.00 Head (cm) 84,2 84,2 85,3 94,6 94,6 94,6
182 Tds (mg/l) 181 180 183 181 180 175
31
16 08.00 Head (cm) 84,5 84,5 85,6 94,9 94,6 94,8
175 Tds (mg/l) 177 173 173 176 175 171
17 09.00 Head (cm) 83,6 83,6 84,6 92,9 92,8 93
168 Tds (mg/l) 166 168 164 162 161 160
18 10.00 Head (cm) 84 84 85 96,4 96,3 96,4
146 Tds (mg/l) 159 151 142 143 142 139
19 11.00 Head (cm) 83,5 83,5 84,3 99 99 99,1
119 Tds (mg/l) 135 136 129 128 126 120
20 12.00 Head (cm) 83,3 83,3 84,3 102,2 102,1 102,3
119 Tds (mg/l) 118 116 123 126 129 135
21 13.00 Head (cm) 83,3 83,3 83,5 106,3 106,3 106,7
137 Tds (mg/l) 134 132 133 134 133 134
22 14.00 Head (cm) 82,6 82,7 83,5 106,3 106,3 106,7
126 Tds (mg/l) 134 132 133 134 133 134
23 15.00 Head (cm) 83,1 83,1 84,7 111,9 111,7 111,8
128 Tds (mg/l) 126 122 128 124 115 110
24 16.00 Head (cm) 83 83 84,3 109,3 109,1 109,4
94 Tds (mg/l) 108 107 106 105 100 100
Tabel 4.6 Komulatif TDS 1
Setelah dilakukan pengujian pertama di dapatkan TDSseperti tabel 4.5,
kemudian dikomulatifkan untuk menunjukan hasil TDS pada tabel 4.6. Sehingga
dari data tersebut dapat di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Berdasarkan
tabel 4.6 komulatif TDS pengujian pertama dari ke 6 TDS nilai yang paling besar
yaitu pada TDS ke 4 sebesar 3866 mg/ldengan hasil akhir TDS air bersih sebesar
3881 mg/l. Pada pengujian pertama nilai TDS air bersih yang dihasilkan masih
cukup besar.
Nilai TDS (mg/l) TDS Air Bersih
1 2 3 4 5 6
Komulatif TDS 3864 3829 3844 3866 3841 3852 3881
32
3864
3829
3844
3866
3841
3852
3881
3825
3835
3845
3855
3865
3875
3885
1 2 3 4 5 6 7
Komulatif Pengujian TDS 1
Komulatif TDS
Berikut ini adalah grafik komulatif TDS hasil pengujian pertama:
Gambar 4.2 Grafik Komulatif TDS 1
Setelah di lakukan pengujian pertama dengan tebal pasir 20 cm dan kerikil
20 cm didapatkan nilai TDS (Total Dissolved Solid) seperti gambar 4.2 grafik
komulatif TDS 1 di atas. Dimana hasil dari TDS air bersih merupakan nilai yang
paling tinggi yaitu sebesar 3881 mg/l. Sehingga dapat dikatakan bahwa air hasil
filtrasi masih mengandung banyak zat yang terlarut di dalamnya.
Tabel 4.7 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 1
Didapatkan hasil air bersih pada pengujian pertama dapat di lihat dati tabel
4.7 dimana nilai TDS air baku sebesar 193 mg/l, Ph air baku 7,0 dan suhu air baku
sebesar 31˚C. Dari hasil yang di dapat pasir Samboja dengan ketebalan 20 cm
dapat mengurangi zat padat yang terlarut di air baku namun untuk nilai Ph
mengalami peningkatan dari air baku yang belum terfiltrasi.
Keterangan Hasil
Zat terlarut (TDS) 156 PPm (mg/l)
Ph 7,2
Suhu 31 ˚C
33
80,00
85,00
90,00
95,00
100,00
105,00
110,00
115,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 1
Head terkena lapisan media filter
Head 1
head 2
Head 3
Head 4
Berikut ini adalah grafik head 1 terkena lapisan media filter dari pengujian pertama:
Gambar 4.3 Grafik Head 1 Terkena Lapisan Media Filter
34
85,00
90,00
95,00
100,00
105,00
110,00
115,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 1
Head Tidak Terkena Lapisan Media Filter
Head 5
Head 6
Berikut ini adalah grafik head 1 tidak terkena lapisan media filter dari pengujian kedua:
Gambar 4.4 Grafik Head 1 Tidak Terkena Lapisan Media Filter
35
Gambar 4.5 Detail Head 1 Lapisan Media Filter
Untuk pembacaan head dibedakan menjadi 2 yaitu head yang terkena
lapisan media filter kerikil dan pasir, dan head yang tidak terkena lapisan media
filter. Pada pengujian pertama lapisan yang terkena media filter selang ukur
nomor 1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.
Dari pembacaan grafik 4.3 head yang terkena lapisan media filter kerikil
dan pasir dapat di lihat bahwa dari ke 4 head menunjukkan grafik ketinggian air
yang cukup rendah mulai dari 90 cm ke bawah. Jika penurunan air terjadi dengan
cepat maka pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi
lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.
Untuk pembacaan grafik 4.4 head yang tidak terkena lapisan media filter
dari head 5 dan 6 menunjukan kenaikan grafik secara perlahan. Namun di jam ke
3 dan seterusnya grafik menunjukkan nilai yang tidak stabil dan naik turun.
Penurunan air terjadi secara signifikan maka pompa air yang menyuplai air baku
perlu dimatikan karena kondisi lapangan yang tidak memungkinkan untuk
menyalakan pompa selama 24 jam.
Dari kedua grafik tersebut dapat dijelaskan bahwa apabila terjadi
peningkatan nilai grafik pada head maka hal ini menunjukkan peningkatan air
pada media filter.
36
4.5.2 Pengujian Kedua
Pada pengujian kedua menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 25cm
dan kerikil alami sebesar 20 cm. pengujian ini dilakukan selama 24 jam, dimana
dilakukan pengecekan dan pengujian air setiap 1 jam sekali. Pengecekan yang
dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat sebagai
berikut:
Tabel 4.8 Pengujian Kedua, Tebal Pasir 25 cm; Kerikil 20 cm
Jam Waktu Satuan Head (cm) TDS Air
Bersih 1 2 3 4 5 6
1 15.00 Head (cm) 83,0 82,8 83,2 83,8 83,7 83,6
122 Tds (mg/l) 111 103 105 147 153 154
2 16.00 Head (cm) 82,20 82,25 82,60 83,10 84,20 84,50
153 Tds (mg/l) 144 141 143 154 156 153
3 17.00 Head (cm) 83 82,9 83,3 83,4 85,7 87,7
151 Tds (mg/l) 152 148 147 153 153 153
4 18.00 Head (cm) 84,4 84,3 85,6 87,8 92 92,3
148 Tds (mg/l) 102 147 149 145 154 155
5 19.00 Head (cm) 84,3 84,3 85,4 87,2 96 96,2
141 Tds (mg/l) 148 144 143 142 147 143
6 20.00 Head (cm) 84 84,1 85,1 86,7 99,7 99,9
138 Tds (mg/l) 140 135 124 126 133 120
7 21.00 Head (cm) 84 84 85 86,7 104,5 104,8
105 Tds (mg/l) 111 110 101 111 115 114
8 22.00 Head (cm) 83,9 84 84,9 86,3 110,2 110,4
89 Tds (mg/l) 80 93 90 89 91 93
9 23.00 Head (cm) 83,6 83,8 84,7 86 115,3 115,5
78 Tds (mg/l) 80 76 79 81 91 87
10 24.00 Head (cm) 83,7 83,7 84,6 85,9 120,9 121
95 Tds (mg/l) 83 81 85 95 101 99
11 01.00 Head (cm) 83,5 83,6 84,5 85,5 123,6 123,9
96 Tds (mg/l) 96 92 94 96 104 103
12 02.00 Head (cm) 83,8 83,8 84,8 85,9 129,5 129,6
95 Tds (mg/l) 93 91 92 96 100 103
37
13 03.00 Head (cm) 83,6 83,7 84,6 85,8 132,3 132,6
92 Tds (mg/l) 89 88 88 90 99 98
14 04.00 Head (cm) 83,5 83,7 84,5 85,6 137 137,3
89 Tds (mg/l) 88 86 87 86 96 94
15 05.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,4 85,5 141,5 141,7
88 Tds (mg/l) 88 87 86 91 97 98
16 06.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,3 85,7 142,7 142,9
89 Tds (mg/l) 90 88 90 92 99 99
17 07.00 Head (cm) 83,2 83,2 84,1 85,1 146,1 146,5
90 Tds (mg/l) 90 89 90 90 98 96
18 08.00 Head (cm) 83,7 83,7 84,9 86,5 150 150,2
93 Tds (mg/l) 92 88 88 93 97 98
19 09.00 Head (cm) 83,4 83,5 84,4 85,4 151,4 151,5
88 Tds (mg/l) 92 88 89 93 98 97
20 10.00 Head (cm) 83,3 83,2 84,3 85,8 152,5 152,4
84 Tds (mg/l) 88 86 85 90 96 94
21 11.00 Head (cm) 83 83 84 85,7 154,3 154,6
93 Tds (mg/l) 83 79 80 83 90 92
22 12.00 Head (cm) 83 83,1 83,9 86,7 157,6 157,8
79 Tds (mg/l) 80 79 78 84 88 91
23 13.00 Head (cm) 83 83,2 83,8 89,2 158,7 158,8
75 Tds (mg/l) 75 75 74 79 84 85
24 14.00 Head (cm) 82,7 82,9 83,7 90 161,9 162
74 Tds (mg/l) 71 70 69 75 81 79
Tabel 4.9 Komulatif TDS 2
Komulatif TDS
Nilai TDS (mg/l) TDS Air Bersih
1 2 3 4 5 6
2366 2364 2356 2481 2621 2598 2445
Setelah dilakukan pengujian kedua di dapatkan TDS seperti tabel 4.8 yang
kemudian dikomulatifkan seperti pada tabel 4.9. Sehingga dari data tersebut dapat
di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Dari hasil komulatif didapatkan nilai
38
TDS yang terbesar pada TDS ke 5 sebesar 2621 mg/l. Sedangkan nilai TDS air
bersih didapatkan sebesar 2445 mg/l.
Gambar 4.6 Grafik Komulatif TDS 2
Setelah di lakukan pengujian kedua dengan tebal pasir 25 cm dan kerikil
20 cm didapatkan TDS (Total Dissolved Solid) seperti gambar 4.6 grafik komulatif
TDS 2 diatas. Pada pengujian kedua pasir Samboja dapat menyaring lebih banyak
zat padat yang terlalut di dalam air baku dibandingkan dengan pengujian pertama.
Hal ini dibuktikan dengan nilai TDS air bersih hasil filtrasi pengujian kedua yang
semakin berkurang dibandingkan pada pengujian pertama. Dapat dikatakan
ketebalan dari pasir Samboja mempengaruhi proses filtrasi yang semakin baik.
Tabel 4.10 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 2
Berdasarkan tabel 4.10 dapat dilihat bahwa terjadi penurunan kembali
untuk nilai TDS air baku hasil filtrasi pengujian kedua. Didapatkan hasil air bersih
TDS air baku sebesar 153 mg/l dengan Ph air baku 6,6 dan suhu 31 ˚C. Dari hasil
pengujian kedua yang di dapat pasir Samboja dengan ketebalan 25 cm, lebih besar
mengurangi zat padat yang terlarut pada air baku. Namun Ph di pengujian kedua
menghasilkan nilai keasaman yang lebih besar dari pengujian pertama.
2366 2364 2356
2481
2621 2598
2445
2300
2350
2400
2450
2500
2550
2600
2650
1 2 3 4 5 6 7
Komulatif Pengujian TDS 2
Komulatif
Keterangan Hasil
Zat terlarut (TDS) 153 PPm (mg/l)
Ph 6,6
Suhu 31 ˚C
39
80,00
81,00
82,00
83,00
84,00
85,00
86,00
87,00
88,00
89,00
90,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 2
Head terkena lapisan media filter
Head 1
Head 2
Head 3
Head 4
Berikut ini adalah grafik head 2 terkena lapisan media filter dari pengujian kedua:
Gambar 4.7 Grafik Head 2 Terkena Lapisan Media Filter
40
80,00
85,00
90,00
95,00
100,00
105,00
110,00
115,00
120,00
125,00
130,00
135,00
140,00
145,00
150,00
155,00
160,00
165,00
170,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 2
Head Tidak Terkena Lapisan Media Filter
Head 5
Head 6
Berikut ini adalah grafik head2tidak terkenalapisan media filter dari pengujian kedua:
Gambar 4.8 GrafikHead2 Tidak Terkena Lapisan Media Filter
41
Gambar 4.9 Detail Head 2 Lapisan Media Filter
Untuk pembacaan head dibedakan menjadi 2 yaitu head yang terkena
lapisan media filter kerikil dan pasir, dan head yang tidak terkena lapisan media
filter. Pada pengujian kedua lapisan yang terkena media filter selang ukur nomor
1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.
Dari pembacaan grafik 4.7 head yang terkena lapisan media filter kerikil
dan pasir. Dapat di lihat pada head ke 4 dan 5 menunjukkan grafik ketinggian air
yang cukup tinggi. Berbeda halnya pada pengujian pertama yang hanya satu head
saja mengalami peningkatan, pada pengujian kedua ini ada 2 head yang
mengalami peningkatan. Sama halnya dengan pengujian pertama apabila terjadi
penurunan secara signifikan maka pompa air yang menyuplai air baku perlu
dimatikan karena kondisi lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan
pompa selama 24 jam.
Pada grafik 4.8 head 5 dan 6 pada pengujian kedua memiliki hasil yang
berbeda dari pengujian pertama. Berdasarkan grafik nilai head 5 dan 6 mengalami
peningkatan di setiap jam nya selama 24 jam. Selain itu nilai head 5 dan 6
memiliki nilai yang hampir sama yaitu berkisar antara 80cm – 160cm.
Dari kedua grafik tersebut dapat dijelaskan bahwa apabila terjadi
peningkatan nilai grafik pada head maka hal ini menunjukkan peningkatan air
pada media filter.
42
4.5.3 Pengujian Ketiga
Pada pengujian ketiga menggunakan ketebalan pasir Samboja sebesar 30 cm
dan kerikil alami sebesar 20 cm. Pengujian ini dilakukan selama 24 jam, dimana
dilakukan pengecekan dan pengujian air setiap 1 jam sekali. Pengecekan yang
dilakukan yaitu pengecekan head dan tds, adapun hasilnya dapat dilihat sebagai
berikut:
Tabel 4.11 Pengujian Ketiga, Tebal Pasir 30 cm; Kerikil 20 cm
Jam Waktu Satuan Head (cm) TDS Air
Bersih 1 2 3 4 5 6
1 17.00 Head (cm) 87,3 87,3 88,2 91,5 93,2 93,6
76 Tds (mg/l) 72 57 56 63 73 79
2 18.00 Head (cm) 87,5 87,2 88,2 91,7 93,7 95,0
81 Tds (mg/l) 77 74 77 82 86 86
3 19.00 Head (cm) 85,9 85,9 86,7 88,8 90 94,5
79 Tds (mg/l) 80 77 79 79 83 84
4 20.00 Head (cm) 86,7 86,7 86,7 90,8 93,5 101
77 Tds (mg/l) 77 76 75 76 82 83
5 21.00 Head (cm) 86,6 86,7 87,5 90,8 95,9 105,4
70 Tds (mg/l) 74 74 76 79 79 81
6 22.00 Head (cm) 86,1 86,2 87,1 88,7 97,5 108,4
68 Tds (mg/l) 71 70 69 71 75 80
7 23.00 Head (cm) 86,2 86,3 87,1 89,6 100,7 111,4
63 Tds (mg/l) 64 61 61 65 70 72
8 24.00 Head (cm) 86 86,2 87,1 89,5 103,7 114,5
58 Tds (mg/l) 59 58 57 62 66 69
9 01.00 Head (cm) 86,1 86 87 89,5 108 118,3
54 Tds (mg/l) 58 55 55 58 64 65
10 02.00 Head (cm) 86 86 87 89,2 102,4 122,1
56 Tds (mg/l) 56 55 55 58 66 68
11 03.00 Head (cm) 85,9 86 87 89,6 106,6 125,7
59 Tds (mg/l) 55 55 56 58 67 70
12 04.00 Head (cm) 85,8 85,9 86,9 89 122 130
60 Tds (mg/l) 62 58 58 61 68 72
43
Tabel 4.12 Komulatif TDS 3
Setelah dilakukan pengujian kedua di dapatkan TDS seperti tabel
4.11kemudian dikomulatifkan untuk menunjukan hasil TDS pada tabel 4.12
Sehingga dari data tersebut dapat di lihat hasil TDS per lapisan media filter. Dari
ke 6 nilai TDS, nilai TDS yang tertinggi pada TDS ke 6 yaitu 1649 mg/l dan TDS
13 05.00 Head (cm) 85,7 86 86,5 88,2 127,2 134,3
65 Tds (mg/l) 63 60 61 65 70 74
14 06.00 Head (cm) 86,2 86,1 87,2 89,8 138 147,3
65 Tds (mg/l) 66 62 62 67 72 74
15 07.00 Head (cm) 85,9 85,7 87 89,5 140,6 147,5
66 Tds (mg/l) 65 63 65 68 74 75
16 08.00 Head (cm) 85,3 85,4 86,2 87,7 140 147
66 Tds (mg/l) 66 64 65 69 75 77
17 09.00 Head (cm) 86,1 86 87,1 89 156,6 163,3
68 Tds (mg/l) 65 64 65 69 74 77
18 10.00 Head (cm) 85,9 85,8 86,9 88,9 158,2 164,5
66 Tds (mg/l) 64 64 66 69 75 76
19 11.00 Head (cm) 85,5 85,7 86,7 88,5 162,2 168,4
64 Tds (mg/l) 65 64 63 66 74 73
20 12.00 Head (cm) 85 85 86,1 87,9 165,1 171,1
60 Tds (mg/l) 61 60 60 63 71 73
21 13.00 Head (cm) 84,4 84,4 85,3 86,9 170,8 176
60 Tds (mg/l) 60 56 58 61 70 71
22 14.00 Head (cm) 84,4 84,6 85,6 87,2 179,5 184,4
58 Tds (mg/l) 56 56 57 59 69 70
23 15.00 Head (cm) - - - - - -
- Tds (mg/l) - - - - - -
24 16.00 Head (cm) - - - - - -
- Tds (mg/l) - - - - - -
Komulatif TDS
Nilai TDS (mg/l)
1 2 3 4 5 6 TDS Air Bersih
1436 1383 1396 1468 1603 1649 1439
44
air bersih sebesar 1439 mg/l. Berikut ini adalah grafik komulatif TDS pengujian
ketiga:
Gambar 4.10 Grafik Komulatif TDS 3
Setelah di lakukan pengujian ketiga dengan tebal pasir 30 cm dan kerikil
20 cm didapatkangrafik komulatif TDS (Total Dissolved Solid) seperti pada gambar
4.10 diatas. Dapat dilihat pada grafik terjadi peningkatan yang cukup tinggi pada
TDS ke 4, 5 dan 6 kemudian terjadi penurunan kembali pada hasil dari TDS air
bersih.
Tabel 4.13 Data Air Hasil Filtrasi Pengujian 3
Pada tabel 4.13 didapatkan hasil air bersih pada pengujian ketiga, dimana
nilai TDS sebesar 132 mg/l, Ph sebesar 7,0 dan suhu sebesar 31˚C. Pada
pengujian ketiga ini nilai TDS air bersih yang dihasilkan lebih kecil dari
pengujian pertama dan kedua serta dari air baku sebelum dilakukan filtrasi.
Namun untuk nilai Ph memiliki nilai yang sama seperti Ph air yang belum
dilakukan filtrasi.
1436
1383 1396
1468
1603
1649
1439
1350
1400
1450
1500
1550
1600
1650
1700
1 2 3 4 5 6 7
Komulatif Pengujian TDS 3
Komulatif
Keterangan Hasil
Zat terlarut (TDS) 132 PPm (mg/l)
Ph 7,0
Suhu 31 ˚C
45
80,00
82,00
84,00
86,00
88,00
90,00
92,00
94,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 3
Head terkena lapisan media filter
Head 1
Head 2
Head 3
Head 4
Berikut ini adalah grafik head 3 terkena lapisan media filter dari pengujian ketiga:
Gambar 4.11 Grafik Head 3 Terkena Lapisan Media Filter
46
85,0090,0095,00
100,00105,00110,00115,00120,00125,00130,00135,00140,00145,00150,00155,00160,00165,00170,00175,00180,00185,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Hea
d (
cm)
Time
Pengujian Head 3
Head Tidak Terkena Lapisan Media Filter
Head 5
Head 6
Berikut ini adalah grafik head 3 tidak terkena lapisan media filter dari pengujian ketiga:
Gambar 4.12 Grafik Head 3 Tidak Terkena Lapisan Media Filter
47
Gambar 4.13 Detail Head 3 Lapisan Media Filter
Untuk pembacaan head dibedakan menjadi 2 yaitu head yang terkena
lapisan media filter kerikil dan pasir, dan head yang tidak terkena lapisan media
filter. Pada pengujian ketiga lapisan yang terkena media filter selang ukur nomor
1,2,3dan 4 dan yang tidak terkena media filter 5 dan 6.
Dari pembacaan grafik 4.11 head yang terkena lapisan media filter kerikil
dan pasir dapat dilihat bahwa terjadi penurunan yang cukup signifikan pada
semua head berkisar antara 92cm - 84cm. Jika penurunan air terjadi dengan cepat
maka pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi
lapangan yang tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.
Untuk pembacaan grafik 4.12 head yang tidak terkena lapisan media filter
dari head 5 dan 6 menunjukan peningkatan berkisar antara 90cm – 185cm.
Namun untuk head 5 terjadi penurunan dan peningkatan yang tidak stabil antara
jam ke 10 – 18 dan untuk head 6 pada jam ke 14 – 18. Sama halnya dengan
pengujian pertama dan kedua apabila terjadi penurunan air secara signifikan maka
pompa air yang menyuplai air baku perlu dimatikan karena kondisi lapangan yang
tidak memungkinkan untuk menyalakan pompa selama 24 jam.
48
4.6 Backwash
Setelah dilakukan pengujian 1,2,dan 3 untuk penentuan backwash tidak
dilakukan di pengujian 1 dan 2 karena dalam pelaksanan pasir Samboja masih
mampu mengalirkan air bersih dan air di dalam penampungan belum overload.
Untuk pengujian ketiga pasir Samboja terjadi kejenuhan pada jam ke 22
yang dimana tempat penampungan sudah tidak mampu menampung air baku
untuk di saring. Jadi untuk ketebalan pasir Samboja 30 cm dan ketebalan kerikil
20 cm dapat di backwash setelah 22 jam pemakaian secara terus menerus dengan
kecepatan aliran 100 L/jam. Dengan hasil backwash seperti tabel 4.14.
Tabel 4.14 Data Air Hasil Backwash
Setelah dilakukan Backwash didapatkan hasil pemeriksaan air baku sumur
bor berdasarkan tabel 4.14, dengan nilai TDS sebesar 61 PPm (mg/l), Ph sebesar
6,9, dan suhu 32˚C.
Keterangan Hasil
Zat terlarut (TDS) 61 PPm (mg/l)
Ph 6,9
Suhu 32˚C
49
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilaksanakan, filtrasi menggunakan media pasir
Samboja dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pasir Samboja dapat digunakan sebagai media filter. Alat filtrasi ini dapat
digunakan sebagai filter dengan jangka waktu kurang dari 24 jam dengan aliran
air yang rendah.
2. Dari ketiga lapisan pasir yang telah dilakukan pengujian yaitu 20, 25, dan 30
cm menghasilkan air dengan kualitas yang berbeda. Kapasitas pasir Samboja
yang baik digunakan adalah ketebalan 30 cm untuk mendapatkan kualitas air
yang baik, namun pasir cepat kotor.
5.2 Saran
Dari penelitian yang sudah dilakukan perlu adanya perbaikan di masa yang
akan datang. Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut:
1. Dalam menentukan ukuran pasir Samboja perlu dilakukan pengayakan
terlebih dahulu sesuai ukuran pasir yang di inginkan agar kadar lumpur
berkurang karena pasir Samboja mempunyai ukuran pasir yang sangat kecil.
2. Untuk alat filter yang digunakan harus mempunyai bahan dengan ketahanan
yang baik agar dapat digunakan dalam jangka waktu panjang.
3. Dapat digunakan jenis koagulan jenis lain untuk menghasilkan air bersih.
50
DAFTAR PUSTAKA
Baker, Moses Nelson.1948.The quest for pure water.American
Droste, R.L.1997. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment.
JohnWiley & Sons. Inc.
http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wp-content/uploads/2016/10/7.-Unit-Filtrasi.pdf
SNI 03-3981-2008.Perencanaan Instalasi Saringan Pasir Lambat.
Sunarno. 2008. Pemanfaatan Pasir Samboja dan Kerikil Asal Palu Sebagai Bahan
Pembuatan Beton Normal. Surabaya: Universitas Gajah Mada.
Tjokrokusumo, KRT.1998.Pengantar Engineering Lingkungan, STTL “YLH”,
Yogyakarta.
LAMPIRAN 1
HASIL PENGUJIAN BAHAN
PEMERIKSAAN GRADASI PASIR
SAMBOJA
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
LABORATORIUM TEKNIK SIPIL
JL. Soekarno Hatta Km. 8 Balikpapan Utara 76126
Telp. (0542) 860895, 862305 Fax. 861107
Email:[email protected] Web:http://www.poltekba.ac.id
HASIL PEMERIKSAAN
GRADASI PASIR SAMBOJA
Pemeriksaan : Pasir Samboja
Tanggal Pemeriksaan : Mei 2018
Lubang Saringan
Pasir Samboja
Tertinggal Persentase Komulatif
Tertinggal Lolos
No Mm Gram % % %
1/2 12,7 0 0 0 100
3/8 9,52 0 0 0 100
4 4,76 0 0 0 100
10 2,38 0 0 0 100
16 1,19 0 0 0 100
30 0,59 5 0.5 0,5 99,50
50 0,30 30 3,02 3,52 96,48
100 0,15 890 89,45 92,96 7,04
200 0,08 50 5,03 97,99 2,01
Pan 20 2,01 - -
Total 995 100,00 194,97
MHB
= 1,95
Balikpapan, Mei 2018
Laboran Penulis
Sajali, A.Md Muhammad Ahyar
NIM: 150309269892
LAMPIRAN 1
PEMERIKSAAN BAHAN
1. Pemeriksaan Gradasi Pasir Samboja
Pasir Samboja Oven Shieve Shaker
Ayakan Pasir Timbangan Digital
LAMPIRAN 2
ALAT DAN BAHAN
LAMPIRAN 2
ALAT
Shieve Shaker Ayakan Pasir Timbangan Digital
Oven Drum PH Meter
TDS Meter Flow meters Papan Baca
Gelas Ukur Kimia Pipa penyangga flow
meter Ember
Pipa water in Keran Angin Selang
Besi Penyangga Milimeter Block Selang Elastis
Clamp Papan Triplek Ball Valve
LAMPIRAN 2
BAHAN
Kerikil Pasir Samboja Air Sumur Bor
Soda Ash PAC (Poly Aluminium
Chloride)
LAMPIRAN 3
PERSIAPAN BAHAN
LAMPIRAN 3
PERSIAPAN BAHAN
Pencucian Kerikil Pencucian Kerikil Pencucian Kerikil
Pencucian Pasir Pencucian Pasir Pengeringan Pasir
LAMPIRAN 4
PENGUJIAN FILTER
LAMPIRAN 4
PENGUJIAN FILTER
Pengujian Alat Filtrasi
LAMPIRAN 5
HASIL PENELITIAN FILTER
AIR SUMUR
LAMPIRAN 5
HASIL PENELITIAN FILTER AIR SUMUR
Hasil Filtrasi