TEKNOLOGI : ALAT PENJERNIHAN AIR

                                                                        PENJERNIHAN AIR

Air merupakan salah satu komponen yang sangat penting bagi kehidupan selain udara. Makhluk hidup yang ada tidak dapat lepas dari penggunaan air dalam kehidupannya. Namun pada akhir-akhir ini persoalan ketersediaan air bersih menjadi suatu masalah karena banyaknya air yang telah kerkotori oleh kontaminan. Kontaminan-kontaminan berasal dari limbah rumah tangga dan industri. Sehingga secara kualitas, sumberdaya air telah mengalami penurunan. Demikian pula secara kuantitas, yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat.

Kekeruhan dalam air dapat dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut koagulan. Pada umumnya bahan seperti Aluminium sulfat [Al2(SO4)3.18H2O] atau sering disebut alum atau tawas, fero sulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC) dan poli elektrolit organik dapat digunakan sebagai koagulan. Untuk menentukan dosis yang optimal, koagulan yang sesuai dan pH yang akan digunakan dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat dilakukan dalam laboratorium dengan menggunakan tes yang sederhana.

Salah satu cara untuk menanggulangi permasalahan ini adalah dengan pengolahan air. Terdapat tiga tahap penting pada proses pengolahan air dengan penambahan zat kimia seperti tawas yaitu: tahap pembentukan inti endapan, tahap flokulasi, tahap pemisahan flok dengan cairan. Koagulasi dan flokulasi merupakan suatu proses yang umum dilakukan dalam pengolahan limbah cair industri. Koagulasi adalah proses penambahan bahan kimia atau koagulan kedalam air limbah yang bertujuan untuk mengurangi daya tolak menolak antar partikel koloid, sehingga partikel-partikel tersebut dapat bergabung menjadi flok-flok kecil. Flokulasi adalah proses penggabungan flok-flok kecil sehingga menjadi flok-flok yang lebih besar sehingga akan mudah mengendap.

Biasanya pengolahan air dengan menggunakan tawas ini, dilakukan pada awal proses pengolahan air kotor. Tawas ditambahkan ke dalam air sehingga menyebabkan partikel-partikel tersuspensi akan mengendap dan kemudian air dapat diolah lebih lanjut. Salah satunya dengan proses filtrasi. Kemudian didesinfeksi lalu dapat dikonsumsi. Ada banyak cara untuk melakukan penjernihan air. Dibawah ini akan dijelaskan bagaimana cara penjernihan air dengan menggunakan metode penyaringan dan menggunakan tawas.

1.      Penjernihan Air Dengan Cara Penyaringan

Kebutuhan akan air bersih di daerah pedesaan dan pinggiran kota untuk air minum, memasak , mencuci dan sebagiannya harus diperhatikan. Cara penjernihan air perlu diketahui karena semakin banyak sumber air yang tercemar limbah rumah tangga maupun limbah industri. Cara penjernihan air baik secara alami maupun kimiawi akan diuraikan dalam bab ini. Cara-cara yang disajikan dapat digunakan di desa karena bahan dan alatnya mudah didapat. Bahan-bahannya anatara lain batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang sekam padi, tanah liat, ijuk, kaporit, kapur, tawas, biji kelor dan lain-lain.

 Penjernihan air minum secara sederhana ini merupakan penjernihan air dengan cara penyaringan. Bahan penyaringan yang digunakan adalah pasir dan tempurung kelapa.

1. BAHAN DAN PERALATAN
1. 2 (dua) drum ijuk
2. pipa PVC dengan diameter ¾ inci
3. kran air
4. pasir
5. kerikil
6. potongan bata – cat
7. gergaji
8. parang
9. besi
10. bor
11. kuas
12. ember
13. cangkul

2. PEMBUATAN
1. Membuat pipa penyaringan lihat Gambar 1. :

Gambar 1. Pipa Penyaring


1. Ambil 2 pipa PVC diameter 0,75 inci dengan panjang 35 cm.
2. Pipa PVC dilubangi teratur sepanjang 20 cm.
3. Bagian dari pipa yang dilubangi dibalut dengan ijuk kemudian ijuk diikat dengan tali plastik
4. Salah satu ujung pipa dibuat ulir.

2. Pemasangan pipa penyaring (lihat Gambar 2.).
   Pipa penyaring dipasang pada drum pengendapan dan penyaringan dengan jarak 10 cm dari dasar drum.
3. Membuat drum pengendapan (lihat Gambar 2 dan 3)

Gambar 2. Pemasangan Pipa Penyaring


1. Buat lubang dengan bor besi 10 cm dari dasar pada dinding drum untuk pipa penyaring.
2. Pasang pipa penyaring yang sudah dibalut pada soket yang sudah tersedia (lihat keterangan No. 2)
3. Pasang kran
4. Buat lubang pada dasar drum dengan tutup.

4. Membuat drum penyaring (lihat Gambar 2 dan 3)
1. Buat lubang untuk pemasangan pipa penyaring dengan jarak 10 cm dari dasar drum.
2. Isi drum berturut-turut dengan krikil setebal 20 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm, ijuk 10 cm dan potongan bata 10 cm.
5. Penyusunan drum endapan dan penyaringan (lihat Gambar 3)
1. Drum pengendapan dan penyaringan disusun bertingkat.
2. Kran-kran ditutup dan air diisikan ke dalam drum pengendapan
3. Setelah 30 menit air dari drum pengendapan dialirkan ke dalam drum penyaringan.
4. Aliran air yang keluar dari drum penyaringan disesuaikan dengan masukan dari drum pengendapan.

Gambar 3. Cara Kerja Penyaring Air

3. KEUNTUNGAN
1. Air hasil penyaringan cukup bersih untuk keperluan rumah tangga.
2. Membuatnya cukup mudah dan sederhana pemeliharaannya.
3. Bahan-bahan yang digunakan mudah didapatkan di daerah pedesaan.
4. KERUGIAN
1. Pemeliharaan memerlukan ketelitian dan cukup memakan waktu seperti :
1. Drum pengendapan dan drum penyaring harus dibersihkan, jika aliran air yang keluar kurang lancar. Ijuk, kerikil, potongan bata, pasir dicuci bersih, kemudian dijemur sampai kering.
2. Arang tempurung biasanya paling lama 3 bulan sekali harus diganti dengan yang baru.
3. Tidak bisa digunakan untuk menyaring air yang mengandung bahan-bahan kimia seperti air buangan dari pabrik, karena cara ini hanya untuk menyaring air keruh, tapi bukan menyaring air yang mengandung zat kimia tertentu.
2. Untuk keperluan air minum harus dimasak terlebih dahulu sampai mendidih.

2.      Penyaringan air dengan menggunakan tawas

Tawas merupakan alumunium sulfat yang dapat digunakan sebagai penjernih air seperti sedimentasi (water treatment) karena tawas yang dilarutkan dalam air mampu mengikat kotoran-kotoran dan mengendapkan kotoran dalam air sehingga menjadikan air menjadi jernih. Tawas dikenal sebagai koagulan didalam pengolahan air limbah. Sebagai koagulan tawas sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Selain digunakan sebagai penjernih air, tawas juga dapat digunakan sebagai zat aditif untuk antiperspirant (deodorant).

Pada praktikum kali ini akan dilakukan proses produksi tawas (alum). Tawas sendiri adalah kelompok garam rangkap berhidrat berupa kristal dan bersifat isomorf. Tawas ini dikenal dengan nama potassium aluminium sulfat dodekahidrat atau KAl(SO4)2.12 H2O yang dikenal banyak sebagai koagulan didalam pengolahan air maupun limbah. Sebagai koagulan alum sulfat sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi. Tawas ini dipasaran dibedakan atas 2 jenis berdasarkan bentuknya, yaitu tawas butek dan tawas bening. Tawas atau alum ini dibuat melalui dua cara yaitu :

1.      Proses Bauxite

Dengan proses bauxite ini tawas dibuat langsung dari bauxite dan asam sulfat. Dimana bauxite mengandung kurang lebih 50% Al(OH)3.

2.      Proses Al(OH)3

Dengan proses Al(OH)3 ini tawas dibuat dari Al(OH)3 yang direaksikan dengan asam sulfat membentuk alum sulfat.

Dalam suatu praktikum, kadang kala dilakukan pembuatan tawas dari Al(OH)3 yang direaksikan dengan asam sulfat. Pada prosedurnya yang pertama dilakukan adalah dengan menimbang Al(OH)3 sebanyak 100 gram dengan 300 mL air. Air ini digunakan untuk mengencerkan tawas sehingga tawas tersebut berubah dari padatan menjadi larutan, karena tawas dalam bentuk padatan akan sulit bereaksi dengan asam sulfat encer. Kemudian ditambahkan 200 mL asam sulfat pekat 98% secara perlahan-lahan dan diaduk pelan-pelan selama kurang lebih 60 menit sampai homogen.

Penggunaan asam sulfat disini berfungsi sebagai reaktan. Proses pencampuran tersebut dilakukan di ruang asam, hal ini dilakukan karena salah satu bahan pembuat tawas adalah asam sulfat pekat yang merupakan zat kimia berbahaya yang apabila terhisap dapat mengganggu kesehatan dan proses pencampuran tersebut menghasilkan reaksi eksoterm (mengeluarkan panas) sehingga bersifat eksplosif dan dapat meledak. Setelah semua bahan dicampurkan, kemudian diaduk agar homogen. Setelah itu tunggu beberapa saat, kemudian cetak pada wadah yang telah disediakan. Pada saat dikemas ke dalam wadah, tawas tidak boleh terlalu dingin. Jika terlalu dingin, tawas akan mengkristal dan mengendap karena kelarutannya rendah dalam suasana dingin, akibatnya tawas sulit untuk dicetak. Untuk menguji tawas yang telah dibuat dapat dilakukan dengan menggunakan air limbah (air yang sudah tidak jernih lagi) yaitu dengan cara tawas ditambahkan dengan koagulan, koagulan tersebut memiliki kemampuan untuk menjadikan partikel koloid tidak stabil sehingga partikel siap membentuk flok.

Setelah itu ditambahkan flokulan yang terbuat dari polimer, flokulan yang digunakan untuk penjernihan air yaitu NaOH. Hal ini karena pengotor banyak mengandung ion positif sehingga dengan penambahan polimer yang bersifat negatif dapat mengikat flok lebih besar dan proses pengendapan lebih cepat. Lalu campuran tersebut diaduk dan dibiarkan beberapa saat hingga kotoran-kotoran yang terdapat di air mengendap semuanya. Tawas yang baik adalah tawas yang mampu mengikat banyak kotoran-kotoran dan mengendapkannya sehingga air menjadi jernih.