Siti Rochmia: PEMANFAATAN AIR LIMBAH MENJADI AIR BERSIH

TUGAS TIK

MAKALAH

PEMANFAATAN AIR LIMBAH MENJADI AIR BERSIH

Disusun oleh :

Siti Rohmiyati

XI.IPA 3 / 27

SMA NEGERI 2 UNGARAN

Tahun Ajaran 2012/2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan rahmat kekuatan-Nya saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “PEMANFAATAN AIR LIMBAH MENJADI AIR BERSIH”.

Tersusunnya makalah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan kepada siswa dan masyarakat bagaimana cara mengatasi masalah ketidak tersediaannya air, yaitu dengan memproses air limbah diolah menjadi air bersih.

Saya menyusun makalah ini berdasarkan materi yang saya pilih dan sudah di ACC, dengan bahan refensi dari internet. Semoga makalah ini dapat diterima dan memberikan manfaat yang besar serta dapat menjadikan sarana untuk belajar.

Ungaran, September 2012

Penulis

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar belakang 1

B. Perumusan Masalah 2

C. Tujuan 2

BAB II PEMBAHASAN 3

A. Pengertian Air Buangan / Air Limbah 3

B. Jenis-jenis Air Limbah 3

C. Karakteristik Air Limbah 4

D. Bahan Pembuatan Air Limbah Menjadi

Air Bersih 5

E. Proses Pegolahan Air Limbah Menjadi

Air Bersih 6

F. Manfaat Dari Pengolahan Air Limbah 14

BAB III PENUTUP 16

A. Kesimpulan 16

B. Saran 16

DAFTAR PUSTAKA 17

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi tiga perempat permukaan bumi. Hanya saja sebagian besar merupakan air laut (air asin). Air tawar pun penyebarannya tidak selalu sama jumlahnya antara daerah satu dengan daerah lain. Maka bukan hal asing bagi Anda jika disuatu daerah ketersediaan air demikian melimpah, sedangkan daerah lain kekurangan air. Tetapi tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau disaat sumur mulai berubah warna atau berbau. Air saat ini sudah menjadi barang langka, bahkan di daerah pedesaan yang tandus dan di perkampungan kota-kota besar, mendapatkan air bersih sama dengan mendapatkan durian runtuh. Ironis memang, tapi itulah kenyataannya.

Air bersih adalah kebutuhan penting dalam kehidupan manusia. Dalam kehidupan rumah tangga, air bersih digunakan untuk berbagai keperluan, dari minum, mandi, cuci, makan dan lainnya. Sedangkan dalam industri air digunakan sebagai proses industri, misalnya sebagai bahan utama, pelarut, pencampur, pendingin mesin dll. Hasil dari aktivitas masyarakat tersebut adalah air buangan / air limbah.

Coba kita bayangkan jika seandainya sehari saja kita tidak mendapatkan air untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Maka bisa dipastikan akan susah untuk memenuhi kebutuhan kita seperti mandi, cuci, makan, bahkan untuk minum pun. Dan pada bidang industri yang meenggunakan air sebagai bahan utama akan mengalami kendala yang sangat besar karena proses industrinya tersendat disebabkan tidak tersediannya air sebagai bahan utama atau lebih parahnya tidak bisa memproduksi sama sekali.

Bagaimana jika masalah itu berlarut berhari-hari, berminggu-minggu, bahkan lebih parahnya lagi berlarut selama berbulan-bulan. Untuk mengatasi masalah-masalah yang terangkum diatas maka dibuatlah makalah ini yang nantinya akan menjelaskan tentang bagaimana cara mengatasi masalah ketidak tersediaannya air dengan cara alternatif, yaitu dengan memanfaatkan air kotor untuk diproses menjadi air bersih. Sehingga masyarakat tidak perlu khawatir dalam mengadapi masalah ketidak tersediaannya air.

B. Perumusan Masalah

Berpijak dari latar belakang yang dijelaskan di atas, maka dapatlah dirumusakan permasalah sebagai berikut :

1. Metode alternatif apa yang bisa digunkan untuk mengatasi masalah ketidak tersediaanya air bersih?

2. Bagaimana cara pemanfaatan air kotor menjadi air bersih?

C. Tujuan

1. Bagi siswa

Untuk menambah pengetahuan dalam rangka mencari sumber air bersih, sebagai tugas untuk memenuhi mata pelajaran TIK dan memberikan motivasi untuk lebih menciptakan cara alternatif lainnya yang lebih kreatif.

2. Bagi masyarakat

Memberikan pengetahuan cara alternatif untuk mendapatkan air bersih.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Air Buangan / Air Limbah

Air buangan / air limbah adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya. Dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup.

Batasan lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri bersama-sama dengan air tanah, air pemukaan dan air hujan yang mungkin ada. Dari batasan tersebut dapat disimpulkan bahwa air buangan / air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan, dan sebagainya.

Meskipun merupakan air sisa namun volumenya besar karena lebih kurang 80% dari air yang digunakan dari kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar). Selanjutnya air limbah ini akan mengalir ke sungai dan laut. Dan akan digunakan manusia lagi.Oleh sebab itu air buangan / air limbah harus dikelola dan diolah secara baik.

B. Jenis – Jenis Air Limbah

Air limbah ini berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik.

2. Air buangan industri yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses industri. Zat-zat yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain nitrogen, sulfide, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut dan sebagainya. Oleh sebab itu harus ada pengolahan jenis air limbah ini agar tidak menimbulkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit.

3. Air buangan kotapraja (municipal wastes water), yaitu air buangan yang berasal dari daerah perkotaan, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat ibadah, dll. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.

C. Karakteristik Air Limbah

Karateristik air limbah perlu dikenal karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Secara garis besar karakteristik air limbah ini digolongkan sebagai berikut:

1. Karakteristik Fisik

Sebagian besar terdiri dari air dan sebagian kecil terdiri dari bahan-bahan padat dan suspensi. Terutama air limbah rumah tangga, biasanya berwarna suram seperti larutan sabun dan sedikit berbau. Kadang-kadang mengandung sisa-sisa kertas, berwarna bekas cucian beras dan sayur, bagian-bagian tinja, dan sebagainya.

2. Karakteristik Kimiawi

Biasanya air buangan ini mengandung campuran zat-zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih serta bermacam-macam zat organik yang berasal dari penguraian tinja, urine dan sampah-sampah lainnya. Oleh sebab itu pada umumnya bersifat basa pada waktu masih baru dan cenderung ke asam apabila sudah mulai membusuk.

3. Karakteristik Bakteriologis

Kandungan bakteri pathogen serta organisme golongan coli terdapat juga dalam air limbah tergantung dari mana sumbernya. Namun, keduanya tidak berperan dalam pengolahan air buangan.

Subtansi organik dalam air buangan terdiri dari dua gabungan, yaitu :

Ø Gabungan yang mengandung nitrogen

Misalnya : urea, protein, amine, dan asam amino.

Ø Gabungan yang tak mengandung nitrogen

Misalnya : lemak, sabun dan karbohidrat, termasuk selulosa.

D. Bahan Pembuatan Air Limbah Menjadi Air Bersih

1. Bahan pembuatan air limbah menjadi air bersih dalam skala kecil (proses sederhana), yaitu :

a. Air Kotor

b. Bak / Kolam dengan kedalaman 1 meter untuk bak penampung

c. Tawas 30 – 100 mg/liter air

d. Kapur 15 – 50 mg/liter air

e. Kaporit 5 – 20 mg/liter air

f. Kerikil bersih

g. Arang kayu / arang tempurung kelapa

h. Ijuk

i. Kain katun

j. Kapas

k. Oksigen

l. Elemen filter keramik campuran perak

m. Batu cadas

n. Kendi

2. Bahan pembuatan air limbah menjadi air bersih dalam skala besar (proses yang lebih kompleks), yaitu :

a. Air kotor / air sungai

b. IPA (Instalasi Pengolahan Air)

c. Pipa – pipa besar dan panjang

d. Media butiran : antrasit, pasir silica, dan kerikil silica

e. Senyawa kimia : chlor, ozonisasi, UV, pemabasan, dll.

E. Proses Pengolahan Air Limbah Menjadi Air Bersih

Secara umum pengolahan air bersih terdiri dari tiga aspek, yaitu pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Pengolahan secara fisika biasanya dilakukan secara mekanis tanpa adanya penambahan bahan kimia. Contohnya pengendapan, filtrasi, adsorpsi, dll. Pada pengolahan secara kimiawi terdapat penambahan bahan kimia, seperti klor, tawas, dan lain-lain. Biasanya bahan-bahan itu digunakan untuk menyisihkan logam-logam berat yang terkandung dalam air. Sedangkan pengolahan secara biologis, biasasnya memanfaatkan mikroorganisme sebagai media pengolahannya. Ada dua proses pengolahan air limbah menurut volumenya (jumlah air), yaitu:

1. Skala Kecil ( Proses Sederhana )

3 aspek penting yang harus dilakukan dalam pengolahan air, yaitu:

1. Membersihkan air dari kekeruhan

2. Membersihkan air dari kuman

3. Membersihkan air dari zat-zat beracun

Tahap pengolahan air sacara fisika dan kimiawi :

a. Air kotor diendapkan terlebih dahulu, sehingga zat-zat yang ukuran partikelnya besar dapat mengendap dengan di lewatkan pada ijuk.

b. Air yang sudah terbebas dari endapan, dialirkan ke tempat lain dan ditambahkan tawas sebanyak 30 – 100 mg tiap 1 liter air. Fungsinya untuk mengendapkan lumpur yang larut dalam air yang tidak mengendap pada tahap pertama.

c. Air sudah diberi tawas dan diendapkan, dialirkan ke tempat lain. Kemudian ditambahkan kapur 15 – 50 mg tiap 1 liter air untuk menetralkan sifat asam yang larut akibat proses pembusukan.

d. Air ditambah kaporit sebanyak 5 – 20 mg tiap 1 liter air untuk membunuh bibit penyakit dan bakteri yang ada dalam air.

e. Air yang sudah bebas dari asam dan bakteri kemudian dialirkan melalui kerikil bersih, arang kayu / arang tempurung kelapa, pasir bersih dan ijuk. Fungsi arang untuk menyerap bau dan racun yang masih tersisa. Pada tahap ini merupakan konstruksi saringan.

Cara alternatif sederhana dan mudah lainnya :

Ø Saringan Kain Katun

Pembuatan saringan dengan mengggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana / paling mudah. Air keruh disaring menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang terkandung di dalam air keruh. Air hasil saringan tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.

Ø Saringan Kapas

Teknik penyaringan ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Seperti halnya menyaring dengan kain katun, penyaringan dengan kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Hasil saringan tergantung pada ketebalan dan kerapatan kapas yang digunakan.

Ø Aerasi

Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikan oksigen ke dalam air, maka zat-zat seperti karbon dioksida dan hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.

Ø Saringan Pasir Lambat ( SPL )

Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada lapisan bawah. Air bersih di dapatkan dengan jalan menyaring, air baku melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.

Ø Saringan Pasir Cepat ( SPC )

Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri dari lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada lapisan bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik di bandingkan 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 melewati lapisan pasir.

Ø Gravity – Fed Filtering System

Gravity – fed filtering system merupakan gabungan Saringan Pasir Cepat dan Saringan Pasir Lambat. Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air di saring melalui Saringan Pasir Cepat. Air hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya di saring kembali menggunakan Saringan Pasir Lambat. Dengan penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa / multi Saringan Pasir Lambat.

Ø Saringan Arang

Saringan air dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan air. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat bentuk saringan arang yang rekomendasikan UNICEF pada gambar di bawah ini.

Ø Saringan Air Sederhana / Tradisional

Saringan ini merupakan modifikasi dari Saringan Pasir Arang dan Saringan Pasir Lambat. Pada saringan tradisional ini selain menggunakan pasir, kerikil, batu dan arang juga ditambahkan satu buah lapisan ijuk .

Ø Saringan Keramik

Saringan keramik dapat digunakan dalam jangka waktu yang panjang sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan dalam keadaan darurat. Air bersih di dapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen keramik.

Ø Saringan Cadas / Jempeng / Lumpang Batu

Saringan ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori batu cadas. Seperti halnya saringan keramik, kecepatan air hasil saringan dari jempeng relatif rendah bila dibandingkan SPL terlebih lagi SPC.

Ø Saringan Tanah Liat

Kendi atau belanga dari tanah liat yang dibakar terlebih dahulu dibentuk khusus pada bagian bawahnya, agar air bersih dapat keluar dari pori-pori pada bagian dasarnya.

2. Skala Besar ( Proses Yang Lebih Kompleks)

Dengan volume air yang lebih banyak jumlahnya seperti PDAM yang dapat kita lihat melalui skema berikut:

a. Koagulasi

Disinilah proses kimiawi terjadi, pada proses koagulasi ini dilakukan proses destabilisasi partikel koloid, karena pada dasarnya air sungai atau air kotor biasanya berbentuk koloid dengan berbagai partikel koloid yang terkandung di dalamnya. Tujuan dari proses ini untuk memisahkan air dengan pengotor yang terkandung di dalamnya, analoginya seperti memisahkan air pada susu kedelai. Pada unit ini terjadi rapid mixing (pengaduk cepat) agar koagulan dapat terlarut merata dalam waktu singkat. Bentuk alat pengaduknya dapat bervariasi, selain rapid mixing dapat menggunakan hidrolis (hydrolic jump atau terjunan) atau mekanisme (menggunakan batang pengaduk)

b. Flokulasi

Selanjutnya air masuk ke unit flokulasi. Tujuannya adalah membentuk dan memperbesar flok (pengotor yang mengendapkan). Disini dibutuhkan lokasi yang alirannya tenang namun tetap ada pengaduk lambat (slow mixing) supaya flok menumpuk. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya ditambah dengan senyawa kimia yang mampu mengikat flok-flok tersebut.

c. Sedimentasi

Bangunan ini digunakan untuk mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumbur) akan lebih besar dari pada berat jenis air.

d. Filtrasi

Sesuai dengan namanya, filtrasi adalah untuk menyaring dengan media butiran. Cara ini dilakukan dengan metode gravitasi.

e. Desinfeksi

Setelah bersih dari kotor, kemungkinan masih ada kuman dan bakteri yang hidup, sehingga ditambahkan senyawa kimia yang dapat mematikan kuman ini. Biasanya berupa penambahkan chlor, ozonisasi, UV, dll. Sebelum belum ketahap selanjutnya.

f. Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa-pipa secara gratis. Karena kebanyakan distribusi di Indonesia menggunakan konsep gravitasi, maka reservoir biasanya di letakkan di tempat dengan posisi yang lebih tinggi dari pada tempat-tempat yang menjadi sasaran distribusi, biasanya diatas bukit atau gunung. Pada akhirnya dari reservoir, air bersih siap untuk distribusikan melalui pipa-pipa dengan berbagai ukuran ke tiap daerah distribusi.

F. Manfaat Dari Pengolahan Air Limbah

Pengelolahan limbah cair memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia sehari-hari, diantaranya:

a. Meningkatkan Kualitas Lingkungan dan Perairan ( Pantai, Sungai, dan Air Tanah).

b. Meningkatkan Citra Pariwisata Bali di dunia Internasional.

c. Mempermudah pemantauan kualitas lingkungan.

d. Sarana pendidikan, penelitian, dan pariwisata.

e. Untuk rumah / perumahan baru tidak perlu membangun septic tank baru.

f. Tidak khawatir adanya rembesan saptic tank pada sumur tetangga.

g. Terhindar dari sumber penyakit disentri dan muntaber.

h. Saluran air hujan / drainase dan lingkungan sekitar menjadi lebih bersih karena semua air limbah disalurkan melalui saluran tertutup.

i. Prasarana terpusat (system perpipaan) memberikan pelayanan lebih nyaman.

Adapun hasil olahan limbah secara teknis dan ekonomi dapat dimanfaatkan untuk :

a. Bahan baku air bersih

b. Bahan baku air pendingin cooling tower PLN

c. Air untuk penyiraman toilet ( Toilet Flushing Water)

d. Air untuk penyiraman dan irigasi ( watering and irrigation)

e. Air untuk pemadam kebakaran ( fire protection)

f. Air cuci ( washing water), misalnya mencuci mobil, dll.

g. Air untuk penggelontoran

h. Air untuk perikanan

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari penjelasan makalah diatas dapat disimpulkan, bahwa masyarakat tida perlu khawatir dalam menghadapi masalah ketidak tersediannya air bersih. Kita dapat memanfaatkan air limbah / air kotor untuk diolah menjadi air bersih. Yang nantinya akan kita gunakan untuk keperluan sehari-hari. Dapat dilihat penjelasan diatas bahwa bahan dan cara pengolahan air limbah menjadi air bersih sangatlah mudah dan tidak susah untuk mencari bahan pembuatan. Karena bahan-bahan di atas telah tersedia di sekitar kita.

B. Saran

1. Sebelum anda membeli alat / mesin penjernih air yang harganya ratusan ribu sampai jutaan rupiah, lebih baik Anda mencoba beberapa cara alternatif di atas.

2. Perlu diperhatikan, bahwa air bersih yang dihasilkan dari proses penyaringan air secara sederhana tersebut tidak dapat menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut dalam air. Gunakan destilasi sederhana untuk menghasilkan air yang tidak mengandung garam.