PENGARUH LAMA KONTAK KARBON AKTIF TERHADAP PENURUNAN

KADAR KESADAHAN AIR SUMUR DI DESA KISMOYOSO KECAMATAN NGEMPLAK

KABUPATEN BOYOLALI

ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH

Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat

Disusun Oleh :

ILHAMI ARNI LUSTININGRUM J 410 090 039

PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013

PENGARUH LAMA KONTAK KARBON AKTIF TERHADAP PENURUNAN KADAR KESADAHAN AIR SUMUR DI DESA KISMOYOSO

KECAMATAN NGEMPLAK KABUPATEN BOYOLALI

Ilhami Arni Lustiningrum J 410 090 039

Fakultas Illmu Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Surakarta

ABSTRAK

Kadar kesadahan di Dukuh Banjarejo sudah melebihi standar yaitu 628,57 mg/l. Salah satu pengolahan kesadahan air sumur adalah dengan cara filtrasi menggunakan media karbon aktif. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh lama kontak karbon aktif tempurung kelapa terhadap penurunan kadar kesadahan air sumur. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah pretest- postest dengan kelompok kontrol. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh sumur gali yang ada di Dukuh Banjarejo yang berjumlah 63 sumur. Jumlah sampel yang digunakan sebanyak 60 liter air sumur dengan perincian setiap perlakuan membutuhkan 5 liter air dengan 3 kali pengulangan. Sampel air yang diambil dari rumah bapak Musiban yang ditentukan dengan teknik purposive sampling. Hasil uji laboratorium menunjukkan pada kontrol kadar kesadahan rata-rata sebesar 641,9 mg/l. Perlakuan dengan lama kontak 10 menit rata-rata penurunan sebesar 149,52 mg/l, lama kontak 20 menit sebesar 230,48 mg/l, dan lama kontak 30 menit sebesar 349,52 mg/l. Kadar kesadahan setelah perlakuan sudah di bawah standar baku mutu. Lama kontak yang paling efektif menurunkan kadar kesadahan adalah lama kontak 30 menit dengan efektivitas sebesar 54,37%. Hasil uji statistik menggunakan anova satu jalur menunjukkan ada pengaruh lama kontak karbon aktif tempurung kelapa terhadap penurunan kadar kesadahan air sumur sehingga diharapkan masyarakat di Dukuh Banjarejo dapat menerapkan sistem pengolahan ini dalam skala rumah tangga. Kata Kunci : Kadar kesadahan, sumur gali, lama kontak, dan karbon aktif tempurung

kelapa

ABSTRACT The hardness content in Banjarejo has exceeded the standard accepted (628.57 mg/l). One of

hardness processing in the well water is the filtration using active charcoal media. The purpose of this research is to find out the impact of the duration of the active charcoal axposure to the decrease of the hardness content of the well water. The research methods used is pretest-posttest to the control group. The population taken is all 63 wells in Banjarejo. The total sample taken is 60 liters with 5 liters for each treatment and 3 times repetition. The sample of water is taken from Mr. Musiban’s well determined by purposive sampling technique. The laboratory test result shows the average rate of hardness in the control group is 641.9 mg/l. the treatment for 10 minutes of exposure decreases the hardness for 149.52 mg/l. in 20 minutes of exposure, the decrease reaches 230.48 mg/l and the decrease is 349.52 mg/l in the 30 minutes of exposure. The hardness content after the treatment is below the standard accepted. The most effective exposure is 30 minutes of exposure with the effectivity of 54.37%. the result of the statistics test using one-way

anova shows there is an impact of the duration of active charcoal of coconut shell exposure to the decrease of the hardness content in well water so that the community in Banjarejo can apply this processing system in the house scale.

Key Words : The hardness content, well, the exposure duration, active charcoal of

Coconut shell PENDAHULUAN

Air merupakan salah satu komponen pembentuk lingkungan sehingga tersedianya

air yang berkualitas mengindikasikan lingkungan yang baik. Bagi manusia, air berperan

dalam kegiatan pertanian, industri dan pemenuhan kebutuhan rumah tangga. Air yang

digunakan harus memenuhi syarat dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Secara

kualitas, air harus tersedia pada kondisi yang memenuhi syarat kesehatan. Kualitas air

dapat ditinjau dari segi fisika, kimia, dan biologi (Kusnaedi, 2010).

Peningkatan kuantitas air merupakan syarat kedua setelah kualitas, karena

semakin maju tingkat hidup seseorang, maka akan semakin tinggi pula tingkat kebutuhan

air dari masyarakat tersebut. Untuk keperluan minum maka dibutuhkan air rata-rata

sebanyak 5 l/ hari, sedangkan secara keseluruhan kebutuhan akan air suatu rumah tangga

untuk masyarakat Indonesia diperkirakan sebesar 120 l/ hari (Asmadi, dkk, 2011).

Berdasarkan hasil wawancara peneliti dengan penduduk di Desa Kismoyoso

diketahui bahwa air di daerah tersebut berkapur atau air sadah terutama di Dukuh

Banjarejo RT 03 RW 10. Warga banyak yang mengeluh airnya berkapur dan berwarna

putih bila diendapkan, pada waktu dimasak menimbulkan kerak di ketel.

Hasil pemeriksaan sampel air sumur yang berasal dari Dukuh Banjarejo RT 03

RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan Ngemplak Kabupaten Boyolali dilakukan di

Laboratorium Kimia Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta

sebesar 628,57 mg/ l. Kadar kesadahan air ini melebihi nilai ambang batas yang

ditetapkan. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, kadar maksimum

kesadahan yang diperbolehkan adalah 500 mg/ l. Berdasarkan hasil uji pendahuluan

dengan media filter karbon aktif dan lama kontak 5 menit diperoleh hasil kadar

kesadahan air sumur sebesar 542,85 mg/l, dan lama kontak 10 menit diperoleh hasil 500

mg/l. Hal ini menunjukkan telah terjadi penurunan kadar kesadahan sampai nilai ambang

batas. Namun demikian bila kesadahan di atas 300 mg/ l dan dikonsumsi secara terus

menerus akan merusak ginjal manusia (Joko, 2010). Untuk karena itu perlu dicari lama

kontak yang dapat menurunkan kadar kesadahan air sumur di bawah 300 mg/l.

Hasil penelitian Ristiana, dkk, (2009) menunjukkan bahwa terdapat pengaruh dari

berbagai kombinasi ketebalan media filter zeolit dan arang aktif terhadap penurunan

kadar kesadahan, dimana perlakuan dengan zeolit-arang aktif ketebalan 60 cm

menghasilkan penurunan rata-rata kadar kesadahan sebesar 71,54%; ketebalan 70 cm

penurunan rata-rata sebesar 94,36%; ketebalan 80 cm penurunan rata-rata sebesar 92,3%.

Ketebalan yang paling efektif dalam menurunkan kadar kesadahan ialah pada ketebalan

zeolit-arang aktif 70 cm, yaitu sebesar 94,36%.

Hasil penelitian Nurullita, dkk, (2010) menunjukkan bahwa terdapat pengaruh

dari berbagai lama kontak karbon aktif terhadap penurunan kadar kesadahan, dimana

lama kontak karbon aktif selama 10 menit menghasilkan penurunan rata-rata kadar

kesadahan sebesar 45%, lama kontak selama 20 menit menghasilkan penurunan rata-rata

sebesar 57%, lama kontak selama 30 menit menghasilkan penurunan rata-rata sebesar

78%, lama kontak selama 40 menit menghasilkan penurunan rata-rata sebesar 91%.

Lama kontak yang paling efektif dalam menurunkan kadar kesadahan ialah pada lama

kontak karbon aktif selama 40 menit, yaitu sebesar 91%.

Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian

mengenai penurunan kadar kesadahan pada air sumur dengan lama kontak 10, 20, dan 30

menit dengan menggunakan media filter karbon aktif tempurung kelapa dengan

ketebalan 70 cm di Dukuh Banjarejo RT 03 RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan

Ngemplak Kabupaten Boyolali.

Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh lama kontak

karbon aktif terhadap penurunan kadar kesadahan air sumur di Dukuh Banjarejo RT 03

RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan Ngemplak Kabupaten Boyolali.

METODE PENELITIAN

Jenis penelitian ini adalah eksperimen (Experiment) dengan rancangan pretes-

postes dengan kelompok kontrol (pretest-posttest with control group). Dalam rancangan

ini dilakukan pengelompokkan anggota kelompok kontrol dan kelompok eksperimen

berdasarkan acak atau random. Kemudian dilakukan pretest (01) pada kedua kelompok

dan diikuti intervensi atau perlakuan (X) pada kelompok eksperimen. Setelah itu

dilakukan posttest (02) pada kedua kelompok tersebut (Notoatmodjo, 2005).

Populasi dalam penelitian ini adalah 63 air sumur gali di Dukuh Banjarejo RT 03

RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan Ngemplak Kabupaten Boyolali. Sampel dalam

penelitian ini diambil dari 1 buah sumur yaitu air sumur dari rumah Bapak Musiban.

Sampel yang diperlukan sejumlah 60 liter, setiap perlakuan dibutuhkan 5 liter air dan

dilakukan 3 kali pengulangan dengan variasi lama kontak media filter karbon aktif yaitu

10, 20, dan 30 menit. Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Juli – Oktober 2013.

Lokasi tempat pengambilan sampel dalam penelitian ini di rumah Bapak Musiban di

Dukuh Banjarejo RT 03 RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan Ngemplak Kabupaten

Boyolali. Analisis data ini menggunakan uji statistik anova satu jalur dengan SPSS 21.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Gambaran Umum

Kelurahan Kismoyoso merupakan salah satu kelurahan di wilayah

Kecamatan Ngemplak. Kelurahan ini merupakan daerah tadah hujan sehingga

tandus. Dukuh Banjarejo RT 03 RW 10 terdiri dari 60 kepala keluarga dan

terdapat 63 sumur gali serta 5 sumur pompa. Masyarakat Dukuh Banjarejo

kebanyakan memanfaatkan air sumur gali untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Jika dilihat dari segi fisik, air yang terdapat di sana berwarna putih bila

diendapkan dan menimbulkan kerak pada peralatan masak.

2. Hasil pemeriksaan pH

Hasil pengukuran pH air pada sampel sebelum dan sesudah perlakuan

dengan variasi lama kontak media filter karbon aktif dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengukuran pH pada Air Sumur di Dukuh Banjarejo, Kismoyoso, Ngemplak, Boyolali

Replikasi

pH Kepmenkes RI No. 492/

Menkes/ Per/ IV/ 2010

Sebelum Setelah Perlakuan

Kontrol 10 menit

20 menit

30 menit

1 7,37

7,47 7,34 7,34 7,26 2 7,43 7,37 7,37 7,26 6,5-8,5 3 7,44 7,38 7,29 7,34

Rata-rata 7,37 7,44 7,36 7,33 7,28

Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui pengukuran suhu yang dilakukan

sebelum dan setelah perlakuan dengan pengulangan 3 kali diperoleh suhu

sebesar 27,7 °C. Hasil tersebut terlihat bahwa tidak ada perbedaan suhu antara

sebelum dan setelah perlakuan.

Menurut Joko (2010) suhu normal akan mencegah terjadinya pelarutan

zat kimia pada pipa, menghambat reaksi biokimia pada pipa dan menghambat

pertumbuhan mikroorganisme. Suhu air yang tinggi akan mengurangi jumlah

oksigen terlarut dan dapat meningkatkan reaksi kimia di dalam air.

Hasil pemeriksaan suhu air baik sebelum mendapatkan perlakuan

maupun setelah mendapatkan perlakuan dengan media filter karbon aktif

tempurung kelapa dengan lama kontak 10, 20, dan 30 menit, yaitu 27,7oC. Bila

dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI

No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, dimana suhu

yang diperbolehkan adalah 28 ± 3oC, maka suhu air yang diperiksa tersebut

masih diperbolehkan.

3. Hasil pemeriksaan suhu

Hasil pengukuran suhu air pada sampel sebelum dan sesudah perlakuan

dengan variasi lama kontak media filter karbon aktif dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil Pengukuran Suhu pada Air Sumur di Dukuh Banjarejo, Kismoyoso, Ngemplak, Boyolali

Replikasi

Suhu (oC) Kepmenkes RI No. 492/

Menkes/ Per/ IV/ 2010

Sebelum Setelah Perlakuan

Kontrol 10 menit

20 menit

30 menit

1

27,7

27,8 27,6 27,5 27,6 2 27,7 27,8 27,8 27,7 28 ± 3 oC

3 27,6 27,7 27,8 27,8

Rata-rata 27,7 27,7 27,7 27,7 27,7

Dari Tabel 2 terlihat bahwa hasil pengukuran suhu relatif tidak ada

perubahan baik sebelum maupun sesudah mendapatkan perlakuan dengan

melewatkan air sumur pada variasi lama kontak media filter yang berbeda dengan

pengulangan sebanyak 3 kali yaitu rata-rata 27,7 oC.

Menurut Joko (2010) suhu normal akan mencegah terjadinya pelarutan

zat kimia pada pipa, menghambat reaksi biokimia pada pipa dan menghambat

pertumbuhan mikroorganisme. Suhu air yang tinggi akan mengurangi jumlah

oksigen terlarut dan dapat meningkatkan reaksi kimia di dalam air.

Hasil pemeriksaan suhu air baik sebelum mendapatkan perlakuan

maupun setelah mendapatkan perlakuan dengan media filter karbon aktif

tempurung kelapa dengan lama kontak 10, 20, dan 30 menit, yaitu 27,7oC. Bila

dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI

No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, dimana suhu

yang diperbolehkan adalah 28 ± 3oC, maka suhu air yang diperiksa tersebut

masih diperbolehkan.

4. Hasil pemeriksaan kadar kesadahan

Pengukuran kadar kesadahan pada media filter karbon aktif dengan lama

kontak 10 menit, 20 menit dan 30 menit dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil Pemeriksaan Kadar Kesadahan pada Air Sumur di Dukuh Banjarejo, Kismoyoso, Ngemplak, Boyolali

Pengulangan

Kadar kesadahan (mg/l)

Sebelum

Sesudah Kepmenkes RI No.

492/

Menkes/Per/IV/2010 Kontrol

10

menit

20

menit

30

menit

1 642,85 642,85 500 417,14 285,71

500 2 642,85 642,85 494,28 405,71 300

3 642,85 640 485,71 414,28 294,28

Rata-rata 642,85 641,9 493.33 412,37 293,33

Berdasarkan hasil pemeriksaan yang dilakukan di Dukuh Banjarejo RT 03

RW 10 Desa Kismoyoso Kecamatan Ngemplak Kabupaten Boyolali diketahui

bahwa air yang ada di sana memiliki kadar kesadahan yang melebihi standar baku

mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan RI No.

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, kadar yang

diperbolehkan yaitu 500 mg/lt, sedangkan kadar kesadahan air sumur di daerah

tersebut 642,85 mg/lt sehingga kadar tersebut melebihi ambang batas. Jika dilihat

secara fisik air yang berada di Dukuh Banjarejo RT 03 RW 10 Desa Kismoyoso,

kondisinya berkapur, berwarna putih bila diendapkan dan menimbulkan kerak

pada peralatan masak. Menurut Joko (2010) kesadahan air yang melebihi standar

atau tidak memenuhi syarat kesehatan bila dikonsumsi secara terus menerus,

maka akan berdampak bagi kesehatan yaitu merusak ginjal manusia.

Hasil kadar kesadahan lama kontak 10 menit rata-rata sebesar 493,33

mg/l, lama kontak 20 menit kadar kesadahan sebesar 412,37 mg/l dan lama

kontak 30 menit kadar kesadahan sebesar 293,33 mg/l. Menurut Peraturan

Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Air

Minum adalah 500 mg/l. Dari ke-3 lama kontak kadar kesadahan sudah di bawah

ambang batas. Namun Joko (2010) menyatakan bila kesadahan di atas 300 mg/ l

dan dikonsumsi secara terus menerus akan merusak ginjal manusia.

5. Hasil analisis anova

Hasil uji anova satu jalur untuk Kadar Kesadahan pada Air Sumur di

Dukuh Banjarejo, Kismoyoso, Ngemplak, Boyolali dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Hasil Analisis Anova untuk Kadar Kesadahan pada Air Sumur di Dukuh Banjarejo, Kismoyoso, Ngemplak, Boyolali

Sum of

Squares Df Mean

Square F Sig.

Between Groups 135.000 3 45.000 45.000 .000 Within Groups 8.000 8 1.000

Total 143.000 11

Diketahui nilai signifikan 0,000 dimana sig ≤ 0,01 sehingga Ho ditolak

yang artinya ada pengaruh yang signifikan lama kontak media filter karbon aktif

terhadap penurunan kadar kesadahan air sumur.

6. Pengaruh Lama Kontak terhadap Penurunan Kadar Kesadahan Air Sumur

Persentase penurunan kadar kesadahan berkisar antara 23,25%-54,37%,

dimana semakin lama waktu kontak air dengan karbon aktif, penurunan

kesadahan semakin besar. Dari penelitian ini pada lama kontak terpendek 10

menit sudah dapat menurunkan kesadahan di bawah standar, meskipun demikian

lama kontak paling efektif adalah 30 menit. Perbedaan waktu kontak memberikan

pengaruh pada penurunan kesadahan, hal ini dikarenakan karbon aktif tempurung

kelapa dapat berperan sebagai adsorben. Hasil penelitian Nurullita, dkk, (2010)

menyimpulkan bahwa semakin tebal media filtrasi dan semakin lama waktu

kontak maka hasil yang diperoleh akan semakin baik.

SIMPULAN DAN SARAN

1. Simpulan

a. Ada pengaruh variasi lama kontak media filter karbon aktif tempurung kelapa

terhadap penurunan kadar kesadahan air sumur.

b. Kadar kesadahan sebelum dilakukan perlakuan, yaitu 642,85 mg/l. Sedangkan

kadar kesadahan setelah dilakukan perlakuan dengan variasi lama kontak media

filter karbon aktif tempurung kelapa, untuk lama kontak 10 menit rata-rata kadar

kesadahan sebesar 493,33 mg/l, lama kontak 20 menit rata-rata kadar kesadahan

sebesar 412,37 mg/l dan lama kontak 30 menit rata-rata kadar kesadahan sebesar

293,33 mg/l.

c. Variasi lama kontak media filter karbon aktif tempurung kelapa lama kontak 10

menit mampu menurunkan kadar kesadahan sebesar 149,52 mg/l dengan

efektivitas 23,25%, lama kontak 20 menit kadar kesadahan turun sebesar 230,48

mg/l dengan efektivitas 35,85% dan lama kontak 30 menit kadar kesadahan turun

sebesar 349,52 mg/l dengan efektivitas 54,37%. Jadi lama kontak media filter

karbon aktif yang paling efektif adalah lama kontak 30 menit dengan penurunan

kadar kesadahan sebesar 349,52 mg/l dengan efektivitas 54,37%.

2. Saran

a. Bagi Masyarakat

Kepada warga masyarakat Dukuh Banjarejo RT 03 RW 10 Desa Kismoyoso

Kecamatan Ngemplak Kabupaten Boyolali, sebelum menggunakan air sumur

diharapkan melakukan pengolahan air terlebih dahulu untuk menurunkan kadar

kesadahan air sumur dengan cara filtrasi atau penyaringan dengan bahan media

filter karbon aktif tempurung kelapa. Dengan wadah sesuai volume air yang sudah

dimodifikasi dengan penambahan kran dan dikontakkan dengan karbon aktif

ketebalan 70 cm dengan lama kontak 10, 20 dan30 menit.

b. Bagi peneliti lain

1.) Peneliti lain dapat menggunakan media filter karbon aktif tempurung kelapa

dalam menurunkan parameter lainnya selain kesadahan yaitu kadar TSS, TDS,

dll.

2.) Peneliti lain dapat melakukan penelitian dengan topik yang sama dengan

variasi lama kontak dan ketebalan yang berbeda dan dengan jumlah perlakuan

yang lebih banyak agar diperoleh hasil yang efektif dalam menurunkan kadar

kesadahan.

3.) Peneliti lain dapat meneliti tingkat kejenuhan media filter karbon aktif,

sehingga diketahui kapan karbon aktif harus diganti atau diregenerasi.

DAFTAR PUSTAKA

Asmadi, Khayan, dan Kasjono HS. 2011. Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta : Gosyen Publishing

Depkes RI. 2010. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Jakarta

Joko, T. 2010. Unit Produksi dalam Sistem Penyediaan Air Minum. Yogyakarta. Graha Ilmu

Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta: Penebar Swadaya.

Notoadmodjo, S. 2005. Metodologi Penelitian Kesehatan. Jakarta : Rineka Cipta.

Nurullita, U, Astuti, R dan Arifin, M, Z. 2010. Pengaruh Lama Kontak Karbon Aktif sebagai Media Filter terhadap Persentase Penurunan Kesadahan CaCO3 Air Sumur Artetis. Jurnal Kesehatan Masyarakat Indonesia Vol. 6. No. 1: 48-56.

Ristiana, N, Astuti, D, dan Kurniawan, T,P. 2009. Keefektifan Ketebalan Kombinasi Zeolit dengan Arang Aktif dalam Menurunkan Kadar Kesadahan Air Sumur di Karangtengah Weru Kabupaten Sukoharjo. Jurnal Kesehatan Vol. 2. No. 1. Juni. 2009: 91-102.