Mengenal Lebih Dekat Sulfat Dalam Perspektif Kimia Lingkungan

Pengertian Sulfat
Sulfat adalah salah satu ion dari sekian banyak anion-anion utama yang terdapat di dalam perairan alam. Hal ini menjadi sangat penting dalam persediaan air publik, karena jika kandungan sulfat dalam perairan dalam konsentrasi yang tinggi maka akan menyebabkan gangguan pada manusia yang mengkonsumsinya. (Sawyer, 1978).

Ion sulfat merupakan sejenis anion poliatom dengan rumus empiris SO42- dengan massa molekul 96.06 satuan massa atom. Ion sulfat terdiri dari atom pusat sulfur dikelilingi oleh empat atom oksigen dalam susunan tetrahidron. Terdapat sulfat organik seperti dimetil sulfat yang merupakan senyawa kovalen dengan rumus (CH3O)2SO2, dan merupakan ester asam sulfat (Desi Ratna, 2011). Contoh senyawa sulfat yang umum dikenal adalah H2SO4 (asam sulfat). Asam sulfat sering dijumpai di alam dalam air hujan. Senyawa sulfat juga berasal dari hasil buangan pabrik (limbah) kertas, tekstil yang dalam proses pembuatan atau pewarnaan memakai asam sulfat, dan industri lainnya.

Pada umumnya sulfat sangat larut dalam air kecuali dalam bentuk senyawa kalsium sulfat, stronsium sulfat dan barium sulfat. Barium sulfat sangat berguna dalam analisis gravimetri sulfat, yaitu penambahan barium klorida pada suatu larutan yang mengandung ion sulfat. Dan pada saat itu akan kelihatan endapan putih, yaitu barium sulfat menunjukkan adanya anion sulfat (Desi Ratna, 2011).



Di perairan, sulfur berikatan dengan hidrogen. Beberapa bentuk sulfur di perairan adalah seperti sulfida (S2-), hidrogen sulfida (H2S), besi sulfida (FeS), sulfur dioksida (SO2), sulfit (SO32-), sulfat (SO42-). Apabila di perairan tidak terdapat oksigen, maka dalam proses oksidasi dilakukan oleh bakteri anaerob. Pada kondisi ini, ion sulfat direduksi menjadi ion sulfit (SO32-) yang membentuk kesetimbangan dengan ion hidrogen untuk membentuk hidrogen sulfida (H2S). H2S membentuk keseimbangan dengan ion sulfida (HS-) menjadi H2SO4 secara berlimpah.

Pada perairan alami yang mendapat cukup aerasi biasanya tidak ditemukan H2S karena telah teroksidasi menjadi sulfat. Kadar sulfat pada perairan tawar alami berkisar antara 2–80 mg/l. Di sekitar pembuangan limbah industri, kadar sulfat mencapai 1000 mg/l. (Shinta Indah, 2009).

Sulfat dalam air dapat berada secara ilmiah ataupun dari aktivitas manusia, misalnya dari limbah industri dan limbah laboratorium. Secara ilmiah sulfat biasanya berasal dari pelarutan mineral yang mengandung S, misalnya gips (CaSO4.2H2O) dan kalsium sufat anhidrat (CaSO4). Selain itu deterjen juga memberikan kontribusi yang cukup besar terhadap keberadaan sulfat di air. Komposisi deterjen yang terpenting adalah surfaktan. Fungsi surfaktan adalah untuk meningkatkan daya pembasahan air sehingga kotoran yang berlemak dapat dibasahi, mengendorkan dan mengangkat kotoran dari kain dan mensuspensikan kotoran yang telah terlepas. Surfaktan yang biasa digunakan dalam deterjen adalah linear alkilbenzene sulfonat, etoksisulfat, alkil sulfat, etoksilat, senyawa amonium kuarterner, imidazolin dan betain. Linear alkilbenzene sulfonat, etoksisulfat, alkil sulfat bila dilarutkan dalam air akan berubah menjadi partikel bermuatan negatif, memiliki daya bersih yang sangat baik, dan biasanya berbusa banyak (biasanya digunakan untuk pencuci kain dan pencuci piring) (Adi, 2010).

Pengaruh Sulfat
Masalah-masalah yang dapat terjadi akibat adanya sulfat dalam air antara lain:
a.       Dapat memberikan bau
Sulfat dalam kondisi anaerob (biasanya dalam air buangan) menghasilkan H2S yang berbau dan bersifat toksik.
b.      Menyebabkan korosi
H2S yang dihasilkan jika berkontak dengan udara (O2) akan menghasilkan asam sulfat yang dapat menyebabkan korosi perpipaan dan pengeroposan saluran limbah air di perkotaan.
c.       Mengganggu Kesehatan
Sulfat bersifat iritasi bagi saluran gastrointertinal bila tercampur dengan magnesium atau natrium. Sedikit saja jumlah MgSO4 sudah dapat menimbulkan diare dan rasa mual.

Tingginya konsentrasi sulfat yang terkandung dalam air umumnya disebabkan oleh leaching alam dari deposito magnesium sulfat (garam Epsum) atau sodium sulfat.  Sulfat menjadi perhatian dan patut dipertimbangkan sebab sulfat bertanggung jawab atas dua permasalahan serius yang sering dihubungkan dengan penanganan air buangan yaitu bau yang ditimbulkan dan sifatnya yang korosif, sebagai hasil pengurangan sulfat ke sulfide hydrogen di bawah kondisi anaerob.
Sulfat bersifat iritan bagi saluran gastro-intestinal, bila dicampur dengan magnesium atau natrium. Jumlah MgSO4 yang tidak terlalu besar sudah dapat menimbulkan diare. Sulfat pada boilers menimbulkan endapan (hard scales) demikian pula pada heat exchanger (Soemirat, 1994).
 
Sulfat juga merupakan suatu senyawa yang berhubungan dengan terjadinya pengeroposan saluran air limbah di kota-kota. Pada saat pipa pembuangan tidak memiliki cukup udara uuntuk aerasi maka sulfat akan tereduksi menjadi sulfida. Ketika level pH air buangan domestik tinggi, kebanyak sulfida akan terkonveksi menjadi hidrogen sulfida. Dan beberapa hidrogen sulfida berada di atmosfer air buangan di dalam pipa. Banyak bakteri yang dapat mengubah hidrogen sulfida menjadi asam sulfat kemudian akhirnya menjadi asam kuat yang mengkorosikan beton pada pipa pembuangan. Proses ini biasanya terjadi pada daerah yang memiliki pembuangan air bersuhu tinggi, panjang dan konsentrasi sulfatnya berasa. Bakteri Thibacillus mampu mengoksidasi sulfida menjadi asam sulfat pada pH dibawah 2 dan merupakan terjadinya permasalahan ini.

H2SO4 merupakan asam kuat yang selanjutnya dapat bereaksi dengan bahan dari pipa yang dipergunakan dan menimbulkan korosi. Terbentuknya H2S menimbulkan masalah bau. Efek laktagit ditimbulkan pada konsentrasi 600 – 1000 mg/l. Apabila SO42- banyak bergabung dengan kation MgO- dan NaO akan membentuk Na2SO4 atau MgSO4 yang dapat menimbulkan rasa mual.

Ketika senyawa sulfur organik didekomposisi oleh bakteri, yang terjadi adalah sulfur dalam bentuk tereduksi (H2S). Beberapa bakteri dapat memproduksi unsur sulfur dari senyawa sulfur. Kelebihan O2 bisa menyebabkan bakteri dapat merubah sulfur tereduksi menjadi sulfur teroksidasi. Meskipun sulfur organik sering kali berada sebagai H2S, tetapi bukan bagi H2S yang biasanya digunakan bakteri Desulfabrio dapat merubah sulfat menjadi H2S. Oksidasi biomassa oleh sulfat dengan media mikroba.

Sulfat dapat ditentukan dengan cara mengendapkannya dengan barium klorida (BaCl2) untuk membentuk endapan barium sulfat (BaSO4). Partikel endapan BaSO4 terlalu kecil untuk disaring sehingga perlu didigesti untuk membentuk kristal yang lebih besar. Proses ini menghasilkan kristal yang sukar larut (Adam, 2011).

Pemeriksaan Sulfat
Cara untuk mendeteksi kandungan sulfat dalam air dapat dilakukan dengan mempergunakan alat spektrofotometer (uji kuantitatif), sedangkan untuk mendeteksi secara cepat (uji kualitatif) cukup dengan mereaksikan sampel air dengan larutan barium klorida 10% pada kondisi pH netral. Reaksi berupa endapan putih menunjukkan sampel air positif mengandung cemaran senyawa sulfat. Cara deteksi lebih cepat lagi dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat uji sulfat (uji semi kuantitatif), yaitu berupa Kit-sulfat yang sudah banyak diproduksi secara komersial. Atau dapat pula dilakukan dengan metode:

a.    Gravimetri
Merupakan rekomendasi standar untuk mengukur kandungan sulfat diatas 10 mg/l. Aspek jumlah pada metode ini bergantung pada ion barium yang bereaksi dengan ion sulfat menjadi bentuk barium sulfat yang sulit larut.

b.   Turbidimetri
Metode pengukuran sulfat yang memperhitungkan endapan barium sulfat didalam sampel dalam bentuk koloid. Prinsip kerjanya didasarkan pada perbandingan intensitas cahaya sampel yang diserap dan dibiaskan terhadap intensitas cahaya suspensi baku. Ion sulfat bereaksi dengan barium klorida dalam suasana asam akan membentuk suspense barium sulfat dengan membentuk Kristal barium sulfat yang sama besarnya dengan spektrofotometer dengan panjang gelombang 420 nm.

c.    Automated Methylthymol Blue
Biasanya digunakan saat dibutuhkan berbagai macam analisa pada sulfat. Metode ini memperhitungkan instrument analitis pada setiap penambahan dan pencampuran bahan kimia pada sampel. Warna yang dihasilkan reaksi kimia tersebut yang akan dijadikan ukuran pada proses perhitungan sulfat selanjutnya.

Beberapa cara untuk menurunkan nilai kandungan sulfat pada air adalah dengan menggunakan penambahan zat kimia, atau dengan penggunaan mikroorganisme Desulfovibrio desulfuricans yang dapat mengurangi sulfat dalam keadaan anaerob dan akan membentuk logam sulfida bila atom S berikatan dengan kation dari logam yang bebas di air.

Baku mutu kandungan sulfat dalam air

Menurut P.P No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, konsentrasi sulfat yang diperbolehkan adalah 400 mg/L.    
Menurut Permenkes No. 907 Tahun 2002 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum, konsentrasi sulfat yang diperbolehkan adalah 250 mg/L.
 
Aplikasi data sulfatpada bidang teknik lingkungan antara lain:


Kandungan sulfat dalam air merupakan suatu hal yang penting untuk menentukan kesesuaian air tersebut sebelum dapat digunakan. Jumlah sulfat pada air buangan juga merupakan faktor penting dalam menentukan seberapa besar masalah yang akan timbul akibat reduksi sulfat menjadi hydrogen sulfida. Selain itu, dengan mengetahui kandungan sulfat pada lumpur atau limbah, kita dapat menentukan proses yang dibutuhkan untuk pengolahan lebih lanjut, serta seberapa besar unit yang akan digunakan.
Pada proses pengolahan, terutama dalam kondisi anaerob, kandungan sulfat dapat mengurangi pertumbuhan zat-zat methanogen sehingga sangat berguna dalam proses methanogenic. Selain itu, konsentrasi sulfat yang tinggi juga dapat menghalangi biodegradasi alami yang terjadi akibat klorin terlarut.      

Read More

Metode Penghilangan Padatan Organik Terlarut

Penghilangan materi padatan terlarut organik dari limbah cair merupakan salah satu tahapan penting dalam pengolahan limbah, kendati tahapan ini merupakan yang tersulit. Materi padatan terlarut organic sulit dihilangkan karena membutuhkan waktu yang lama di proses biologis, dan peralatan yang digunakan mahal. Walupun begitu, proses biologis merupakan proses yang paling efektif dalam menghilangkan materi padatan terlarut organic ini.

Ada beberapa variasi pengolahan biologis, beberapa diantaranya diadaptasi tergantung dari tipe limbah dan kondisi lingkungan seperti suhu dan kondisi tanah. Variasi proses biologis tersebut, antara lain :

Lagooning

Pada awalnya, proses lagooning (pengolaman) dalam kolam oksidasi dapat mengolah limbah menjadi lebih bersih karena menghilangkan zat organik terlarut dengan cara mengendapkan lumpur yang ada serta mengekualisasikan debit aliran limbah. Namun, seiring dengan berkembangnya teknologi lagoon juga berfungsi sebagai stabilisator zat organic dalam limbah yang diolah. Stabilisasi tersbut didukung oleh aktivitas mikroorganisme secara aerob dan anaerob dalam menghilangkan zat organic terlarut.

Activated Sludge Treatment

Pada proses ini pertumbuhan aktif biologis terjadi dan menyerap zat organik dari limbah dan mengubahnya menjadi sistem oksidasi enzimdan menghasilkan produk akhir seperti CO2, H2O, NO3, dan SO4. Waktu kontak dalam sistem lumpur aktif ini dapat diatur dengan mendesain sistem hidrolik dari bak aerasi dan rata-rata waktu kontaknya berkisar antara 6 sampai 24 jam. Proses ini juga memungkinkan terjadinya pembentukan flok dan bisa dijaga dengan meresirkulasi volume spesifik dari lumpur yang mengendap.

Modified Aeration

Tujuan proses ini ialah untuk mensuplai udara secara maksimum untuk lumpur pada kondisi optium.agar dapat mengoksidasi zat organic yang terserap. Waktu aerasi yang dibutuhkan sekitar 2-3 jam.

Dispersed-Growth Aeration

Merupakan proses oksidasi zat organik dengan adanya pertimbuhan flokulen. Pada proses ini dibutuhkan udara yang besar agar pengurangan BOD dapat efektif. Oksidasi biologis yang terjadi pada proses ini dapat ditingkatkan dengan menambah temperatur seperti yang tertera pada gambar 13.6 dan pH sampai 9,5 tidak akan menghambat laju oksidasi.

Contact Stabilization

Proses ini merupakan modifikasi dari proses lumpur aktif dan step-aeration tetapi membutuhkan udara yang lebih sedikit serta ruang untuk instalasinya. Proses ini melibatkan pencampuran limbah dengan aerasi dimana sebelumnya membentuk lumpur aktif dari tank stabilization-oxidation atau aerobic digester untuk waktu 15-20 menit.Lumpur aktif ini kemudian dijernihkan dengan pengendapan sekitar 2 jam disertai proses oksidasi biologis yang intens pada basin stabilization-oxidation dengan waktu aerasi 1-2 jam.

High Rate Aerobic Treatment

Proses ini terdiri dari pemecahan/penumbukan limbah, waktu aerasi yang lama (1-3 hari), pengendapan akhir untuklumpur, dan resirkulasi lumpur yang terendap ke tank aerasi (untuk menjaga kondisi aerob). Proses ini memiliki keuntungan yakkni lumpur yang dihasilkan sedikit tetapi kekurangannya yakni membutuhkan sekitar 3 kali udara yang digunakan pada proses lumpur aktif dan menghasilkan flok pada efluennya.

Trickling Filters

Trickling filter merupakan proses dimana unit biologisnya (medianya) terselimuti oleh pertumbuhan lender dari bakteri pada limbah. Media biologisnya dapat meliputi granit, kapur, bola plastik (seperti bioball). Untuk media batuan, semakin kecil ukuran batuan tersebut maka semakin bagus penjernihannya tetapi bila partikel yang terbentuk ukurannya sangat kecil akan menimbulkan penyumbatan (clogging). Kelebihan dari media plastik ialah ringan, tahan dari reaksi kimia, dan luas permukaan spesifik yang besar.

Spray Irrigation

Proses ini merupakan adaptasi dari metode pengairan untuk pertanian dengan sistem sprinkling-irrigation yang portable dimana limbah dipompa melewati pipa portable menuju self-actuated sprinkler heads.

Wet Combustion

Proses ini merupakan sistem pemompaan organik penuh (organics-laden) limbah cair dan udara ke dalam reactor vessel pada tekanan tinggi (1200 psi). Fraksi organic pada air limbah akan mengalami oksidasi cepat walaupun kondisinya terlarut. Panas dari sumber eksternal diaplikasikan hanya untuk memulai proses selebihnya hanya 12-20% panas yang dibutuhkan untuk menjaga kestabilan proses.

Anaerobic Digestion

Merupakan proses oksidasi organik pada wadah tertutup dimana udara sama sekali tidak ada. Kelebihan proses ini ialah biayanya yang murah namun efisiensi energi yang dihasilkan tidak sebanyak proses aerobic (karena bakteri anaerobik cenderung lama dalam menguraikan zat organik).

Mechanical Aeration System

Kavitasi merupakan tipikal proses untuk areasi mekanis limbah. Pemasangan Cavitator harus dilengkapi unit vertical-draft tube dengan koneksi bukaan ke pipa influen dan protor tipe multiblade, yang dilengkapi dengan bolayang terdorong ke level motor/mesin. Modifikasi terbaru dari proses ini menggunakan pencampuran mekanis dengan rotor tercelup.

Injection well

Injeksi deep well/sumur telah sukses digunakan untuk menghilangkan cairan organik dari bahan kimiawi, farmasi, petrokimia dan kertas.Beberapa prosedur seperti fracturing dan acidizingdigunakan untuk meningkatkan permeabilitas tanah dan mengurangi tekanan injeksi pada debit yang bervariasi.

Foam Phase Separation

Berjalannya proses ini melibatkan pembuatan asumsi-asumsi sebagai berikut: pencampuran lengkap dalam foamer, kedalaman yang cukup untuk mencapai adsorpsi maksimum dari gas-liquid pada permukaan, masa jenis liquid konstan, tidak ada glembung yang pecah ketika fase foam dan volume yang ditiadakan pada lapisan liquid.

Brush Aeration

Proses ini disebut juga extended aeraitin (aerasi selama 24 jam) dan dipasang pada oxidation ditch. Desain dari oxidation ditch mengkombinasikan tank aerasi dan tank penahan ,rotor untuk sirkulasi aerasi limbah yang tercampur dan berotasi ke arah aliran limbah.

Subsurface Disposal

Terdapat tiga metode pembuangan limbahorganik terlarut di bwah tanah yakni injection, penempatan di bawah rongga tanah dan spreading. Spreading merupakan pemecahan limbah cair di tanah untuk meningkatkan infiltrasike dalamnya. Proses ini terbatas untuk volume limbah oragink terkonsentrasi yang kecil.

The Bio-Disc System

Sistem ini terdiri dari sekumpulan cakram pipih dan parallel yang berotasi ketika sebagian limbah yang terolah terendam sebagian. Cakram rotasi memberikan bantuan mekanis untuk populasi mikroba yang tertahan, mekanisme aerasi (mengubah-ubah kecepatan rotasi) dan kontak antara lapisan lendir biologis dengan limbah. 

Collection and Reclamation (Scavenging)

Proses ini melibatkan beberapa teknik yakni filtrasi, insinerasi, netralisasi, distilasi, fiksasi kimiawi, dan pemisahan fisis (seperti centrifuging).

Miscellaneous

Fotolisis meliputi proses dari interaksi fotokatalis dengan radiasi di bawah 42000A yang menghasilkan oksigen aktif yang menghancurkan zat organic dengan oksidasi lengkap dari CO2 dan H2O. Pada sistem pure oxygen treatment, tanki aerasi ditutup sepenuhnya untuk menghasilkan gas-tight enclosure diatas limbah cair yang tercampur dan sistem ini menggunakan blloweruntuk meresirkulasi gas yang ada. 

Read More

Fenomena Krisis Air Bersih

Saya setuju dengan pernyataan bahwa saat ini dunia memang tengah mengalami berbagai krisis sumber daya alam khususnya air bersih. Hal ini memang bukan hanya sekedar wacana belaka, tetapi sedikit demi sedikit dampak dari krisis air bersih tersebut mulai menjadi kenyataan. Salah satu faktanya adalah seperti yang dijelaskan oleh Kepala Pusat Data, Informasi, dan Humas Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) Dr Sutopo Purwo Nugroho dalam suatu wawancara, dia mengatakan bahwa sebagian besar wilayah di Indonesia memang tengah mengalami deficit air.  Bahkan wilayah Jawa, Bali, dan Nusa tenggara telah mengalami deficit air dari tahun 1995 hingga saat ini. Seringkali masyarakat di berbagai wilayah tersebut harus membeli air bersih dengan harga yang sangat mahal untuk mencukupi kebutuhannya sehari-hari. Fakta akan terjadinya krisis air tersebut tidak hanya terjadi di Indonesia, bahkan negara-negara kaya dengan teknologi canggih sekalipun seperti Australia, Spanyol, Jepang, Inggris, dan Amerika Serikat juga tidak luput dari krisis air bersih.

Berbagai fakta diatas tentunya semakin mempertegas bahwa bumi saat ini memang tidak sedang baik-baik saja. Alasan terkuat yang meyakinkan saya bahwa saat ini dunia memang tengah mengalami krisis air bersih adalah pengalaman pribadi saya sendiri yang merasakan betapa sulitnya memperoleh air bersih beberapa tahun belakangan ini. Dahulu air bersih dapat diperoleh dengan mudah dirumah kapanpun saya butuhkan, sehingga tidak perlu mengeluarkan usaha terlalu berat hanya untuk memperoleh air bersih. Namun kini, hal tersebut sangat mustahil dilakukan jika dirumah tersebut tidak dilengkapi dengan system pompa air. Rumah tanpa pompa air akan sangat sulit untuk memperoleh air bersih. Keran-keran dirumah akan mati dan tidak dapat mengalirkan air seharian penuh. Pukul 9 malam merupakan catatan waktu tercepat keran dalam mengalirkan air setelah seharian penuh mati. Seringkali air akan kembali mengalir normal pada rumah tanpa pompa air tersebut jika waktu telah menunjukkan pukul 12 malam ataupun 2 dini hari, dengan catatan air akan mengalir normal hanya dalam rentang waktu 2 hingga 3 jam dari waktu awal. Kesulitan tersebutlah yang pernah saya rasakan dirumah beberapa tahun belakangan ini.

Jika dijabarkan secara logis berdasarkan data Kementrian Pekerjaan Umum (PU), dijelaskan bahwa Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumber daya air dimana ketersediaan air mencapai 15.500 meter kubik per kapita per tahun, masih jauh di atas ketersediaan air rata-rata di dunia yang hanya 8.000 meter kubik per tahun. Faktanya, menurut laporan Kelompok Kerja Air Minum dan Penyehatan Lingkungan Indonesia, ketersediaan air di pulau Jawa hanya 1.750 meter kubik per kapita per tahun pada tahun 2000, dan akan terus menurun hingga 1.200 meter kubik per kapita per tahun pada tahun 2020. Padahal, standar kecukupan minimal 2.000 meter kubik per kapita per tahun.

Berdasarkan data WHO tahun 2000, diperkirakan terdapat lebih dari 2 milyar manusia per hari yang terkena dampak kekurangan air di lebih dari 40 negara didunia. 1,1 milyar diantaranya tidak mendapatkan air yang memadai dan 2,4 milyar tidak mendapatkan sanitasi yang layak. Sedangkan pada tahun 2050 diprediksikan bahwa 1 dari 4 orang akan terkena dampak dari kekurangan air bersih menurut Gardner-Outlaw and Engelman. Hal tersebut tentunya sangat ironis mengingat air merupakan kebutuhan mendasar bagi keberlangsungan hidup manusia. Manusia mungkin dapat bertahan hidup beberapa hari tanpa makanan, namun tanpa air maka manusia hanya dapat bertahan hidup beberapa jam saja. Kekurangan air bersih akan membawa bencana bagi kehidupan manusia, dimana tidak hanya membangkitkan epidemi penyakit yang merenggut nyawa, tapi juga akan mengakibatkan bencana kelaparan. 

Krisis air yang terjadi di Indonesia dan dunia saat ini bukan serta merta terjadi begitu saja, tentunya terdapat peranan beberapa factor penting yang menyebabkan terjadinya hal tersebut. Beberapa faktor penyebab tersebut berdasarkan hasil analisa saya antara lain :

 Perilaku Manusia

Manusia untuk mencukupi kebutuhannya akan rela melakukan apapun asalkan kebutuhannya tersebut terpenuhi. Masyarakat pada umumnya tidak memahami prinsip perlindungan sumber daya air yang terdapat di ekosistem sekitar. Seperti sumber air baku khususnya sungai, yang difungsikan untuk melakukan berbagai macam kegiatan sehari-hari, termasuk digunakan untuk mandi, cuci dan pembuangan kotoran atau sampah. Sebagian besar masyarakat masih menganggap bahwa air hanya urusan pemerintah atau PDAM saja, sehingga tidak tergerak untuk mengatasi masalah air minum secara bersama. Padahal dalam penggunaannya, air digunakan untuk kepentingan bersama seluruh lapisan masyarakat yang ada dimuka bumi ini.

 

Peningkatan Populasi dan Kebutuhan

Populasi manusia yang terus bertambah setiap waktu, tentunya akan selaras dengan kebutuhan yang diperlukan oleh manusia tersebut untuk tetap bertahan hidup. Salah satunya adalah peningkatan kebutuhan knsumsi air seiring dengan bertambahnya laju populasi penduduk. Disatu sisi kebutuhan akan sumberdaya air akan semakin meningkat pesat dan disisi lain kerusakan dan pencemaran sumberdaya air semakin meningkat juga sebagai implikasi dari proses industrialisasi dan pertumbuhan populasi yang tidak disertai dengan penyebaran yang merata sehingga menyebabkan masih tingginya jumlah orang yang belum terlayani fasilitas air bersih akibat adanya keterbatasan sumber air dalam upaya pemenuhan kebutuhan tersebut,

Selain itu meningkatnya jumlah populasi juga berdampak pada sanitasi yang buruk yang akan berpengaruh besar pada kualitas air. Diperkirakan sekitar 60 rumah di Jakarta memiliki sumur yang berjarak kurang dari 10 meter dari septic tank. Dimana jumlah septic tank di Jakarta diestimasikan mencapai nilai lebih dari satu juta. Melimpahnya jumlah septic tank tersebut dan tentunya akan terus bertambah tanpa ada regulasi yang baik dapat mengakibatkan pencemaran air tanah dan membahayakan jutaan penduduk yang memang sangat membutuhkan hal tersebut.

Penduduk Indonesia yang bisa mengakses air bersih untuk kebutuhan sehari-hari, diestimasikan baru mencapai 20 persen dari total keseluruhan penduduk Indonesia, dengan mayoritas pengguna dikategorikan untuk akses perkotaan. Dengan kata lain, masih ada 80 persen rakyat Indonesia terpaksa mempergunakan air yang tak layak secara kesehatan. Seperti yang dilansir oleh vivanews bahwasannya penduduk di ujung Kota Bitung, provinsi Sulawesi Utara selama bertahun-tahun mulai dari tahun 2000 menampung air hujan sebagai sumber air minum dikarenakan adanya ketebatasan sumber air bersih yang tidak mampu mencukupi kebutuhan masyarakat tersebut. 

 

Menurut LIPI dan Badan Pusat Statistik, diperkirakan pada tahun 2019 jumlah penduduk perkotaan mencapai 150,2 juta jiwa dengan konsumsi per kapita sebesar 125 liter, sehingga kebutuhan air akan mencapai 18,775 miliar liter per hari. Selain itu kebutuhan air untuk industri akan melonjak sebesar 700% pada 2025. Untuk perumahan naik rata-rata 65% dan untuk produksi pangan naik 100%. Kebutuhan yang terus meningkat tersebut jika tidak dibarengi dengan peningkatan usaha dan pola penerapan pembaruan SDA yang memadai, maka akan berujung bencana nantinya. Dimana ketika sumber sudah tidak mampu lagi untuk mencukupi keseluruhan kebutuhan tersebut maka tentunya akan berujung pada bencana besar yang berdampak pada semua aspek kehidupan dibumi.

Menurut data BMKG pada tahun 2000, untuk berbagai keperluan di pulau Jawa diperlukan setidaknya 83,378 miliar meter kubik air bersih. Sedangkan potensi ketersediaan air, baik air tanah maupun air permukaan hanya 30,569 miliar meter kubik. JIka demikian pada tahun 2015 krisis air di pulau Jawa akan jauh lebih parah karena diperkirakan kebutuhan air akan melonjak menjadi 164,671 miliar meter kubik. Sedangkan potensi ketersediaannya cenderung menurun.

 

Kerusakan Lingkungan
Merupakan penyebab lain terjadinya krisis air bersih yang masih berhubungan dengan perilaku manusia. Kerusakan lingkungan yang makin parah salah satunya akibat penggundulan hutan merupakan penyebab utama kekeringan dan kelangkaan air bersih. Kawasan hutan yang selama ini menjadi daerah tangkapan air (catchment area) telah rusak karena penebangan liar. Hal ini menyebabkan laju kerusakan di semua wilayah sumber dan resapan air semakin cepat. Kondisi itu tentunya akan mengancam fungsi dan potensi wilayah sumber air sebagai penyedia air bersih.

Berdasarkan data di Departemen Kehutanan hingga tahun 2000 saja diketahui luas lahan kritis yang mengalami kerusakan parah di seluruh Indonesia mencapai 7.956.611 hektare (ha) untuk kawasan hutan dan 14.591.359 ha lahan di luar kawasan hutan. Sedangkan pada tahun yang sama rehabilitasi atau penanaman kembali yang dilakukan pemerintah hanya mampu menjangkau 12.952 ha kawasan hutan dan 326.973 ha di luar kawasan hutan.

 

Seluruh penjabaran diatas merupakan salah satu bentuk penjelasan terhadap opini yang saya yakini benar adanya. Jika dilihat dari sudut pandang yang berbeda mengenai krisis air tersebut, mungkin akan timbul pemikiran bahwa semua bukti-bukti tersebut diatas memang benar adanya, namun kita sebagai manusia tentunya akan tetap memiliki seribu macam cara ataupun jalan untuk mengatasi seluruh problematika yang ada tersebut. Cara paling sederhana yang dapat dilakukan adalah dengan cara adaptasi, dimana hal tersebut merupakan ciri dasar manusia sebagai makhluk hidup agar ia mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungannya. Tapi sekali lagi saya tidak dapat menerima pandangan tersebut. Manusia memang bisa mencari cara untuk mengatasi hal tersebut. Namun, tidak ada jaminan cara tersebut akan memberikan solusi yang lebih baik dalam waktu yang lama. Selain itu, adaptasi pada manusia juga dapat dilakukan dalam batasan tertentu sampai sejauh mana diri manusia tersebut dapat menerima dan menyesuaikan diri dengan keadaan dan kondisi lingkungannya. Jika kondisi lingkungan tersebut semakin parah, maka bukan tidak mungkin upaya adaptasi tersebut menjadi gagal dan makhluk hidup tersebut mau tidak mau terdegradasi dari lingkungannya.

 

Jadi, sebelum lingkungan mendegradasi kehidupan kita dengan seluruh perkiraan akan krisis air dunia dimasa depan tersebut terwujud. Mari kita pikirkan kembali langkah dan sikap apa yang dapat kita lakukan mulai dari diri kita sendiri untuk setidaknya dapat memperlambat hal-hal yang diprediksikan akan terjadi dimasa depan terkait krisis air tersebut.  

 

    

Read More

Hubungan Antara Tingkat Populasi Dengan Ketersediaan Sumber Daya Alam

Semua kebutuhan manusia dipasok dari lingkungan yang merupakan sumber daya alam.Sumber daya alam adalah segala sesuatu yang dapat diperoleh dari lingkungan untuk keperluan manusia. Semakin meningkat jumlah populasi semakin banyak sumber daya alam yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan. Contoh: kebutuhan pangan, kebutuhan air bersih, kebutuhan udara bersih dan kebutuhan lainnya. Apabila jumlah populasi meningkat akan timbul berbagai masalah, misalnya kepadatan arus lalu lintas yang mengakibatkan udara terjadi pencemaran, banyak lahan pertanian dijadikan pemukiman penduduk akibatnya terjadi perkampungan yang kumuh, dan akhirnya air bersih ikut menjadi permasalahan. 

 

 

Apabila hal ini dibiarkan maka akan terjadi penurunan kualitas lingkungan yang nantinya juga akan merusak lingkungan. Untuk itu dibutuhkan manusia-manusia yang sadar lingkungan. Beberapa hal yang mempengaruhi populasi manusia, yaitu:

1.      Kelahiran atau natalitas, kepadatan populasi akan bertambah. Angka kelahiran diperoleh menghitung jumlah kelahiran hidup tiap 1000 penduduk per tahun 
2.      Kematian atau mortalitas, kepadatan populasi akan berkurang. Angka kematian diperoleh menghitung jumlah kematian tiap 1000 penduduk per tahun. 
3.      Imigrasi, adanya penduduk yang datang akan menambah kepadatan populasi. 
4.      Emigrasi, adanya penduduk yang pindah atau pergi akan mengurangi kepadatan populasi.

 

Kepadatan penduduk dapat mempengaruhi kualitas penduduknya. Pada daerah yang kepadatannya tinggi, usaha peningkatan kualitas penduduk lebih sulit dilaksanakan. Hal ini menimbulkan permasalahan sosial, ekonomi, keamanan, kesejahteraan, ketersediaan lahan, air bersih, kebutuhan pangan, dan dapat berdampak pada kerusakan lingkungan. Coba perhatikan tingkat pencemaran yang diakibatkan oleh kendaraan bermotor antara daerah pedesaan dengan daerah perkotaan. Tentu tingkat pencemaran udara di kota lebih tinggi. Kepadatan penduduk mempengaruhi beberapa aspek yang berkaitandengan kehidupan penduduk berikut ini.
 

1. Ketersediaan Udara Bersih
Udara bersih merupakan kebutuhan mutlak bagi kelangsungan hidup manusia. Udara bersih banyak mengandung oksigen. Semakin banyak jumlah penduduk berarti semakin banyak oksigen yang diperlukan. Bertambahnya pemukiman, alat transportasi, dan kawasan industri yang menggunakan bahan bakar fosil (minyak bumi, bensin, solar, dan batu bara) mengakibatkan kadar CO2 dan CO di udara semakin tinggi. Berbagai kegiatan industri juga menghasilkan gas-gas pencemar seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx) di udara. Zat-zat sisa itu dihasilkan akibat dari pembakaran yang tidak sempurna.

 
Jadi dapat dipahami bahwa semakin tinggi kepadatan penduduk, maka kebutuhan oksigen semakin banyak. Oleh karena itu pemerintah kota di setiap wilayah gencar mengkampanyekan penanaman pepohonan. Selain sebagai penyejuk dan keindahan, pepohonan berfungsi sebagai hutan kota untuk menurunkan tingkat pencemaran udara.   

 

2. Ketersediaan Pangan
Untuk bertahan hidup, manusia membutuhkan makanan. Dengan bertambahnya jumlah populasi penduduk, maka jumlah makanan yang diperlukan juga semakin banyak. Ketidakseimbangan antara bertambahnya jumlah penduduk dengan bertambahnya produksi pangan sangat mempengaruhi kualitas hidup manusia. Akibatnya penduduk dapat kekurangan gizi atau bahkan kurang pangan. Sebagian besar lahan pertanian di kota digunakan untuk lahan pembangunan pabrik, perumahan, kantor, dan pusat perbelanjaan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan masyarakat kota sangat tergantung dengan tersedianya pangan dari desa. Jadi kenaikan jumlah penduduk akan meningkat pula kebutuhan pangan dan lahan.

 

Thomas Robert Maltus seorang sosiolog Inggris, mengemukakan teori yang berjudul “Essay on The Principle of Population”. Maltus menyimpulkan bahwa pertambahan penduduk mengikuti deret ukur, sedangkan pertambahan produksi pangan mengikuti deret hitung. Jadi semakin meningkat pertumbuhan penduduk, semakin tinggi pula kebutuhan pangan. Oleh karena itu peningkatan produksi pangan perlu digalakkan. Penduduk yang kekurangan makanan akan menyebabkan gangguan pada fungsi kerja tubuh dan dapat terjangkit penyakit seperti busung lapar, anemia, dan beri-beri.

 

3. Ketersediaan Lahan
Kepadatan penduduk mendorong peningkatan kebutuhan lahan, baik lahan untuk tempat tinggal, sarana penunjang kehidupan, industri, tempat pertanian, dan sebagainya. Untuk mengatasi kekurangan lahan, sering dilakukan dengan memanfaatkan lahan pertanian produktif untuk perumahan dan pembangunan sarana dan prasarana kehidupan. Selain itu pembukaan hutan juga sering dilakukan untuk membangun areal industri, perkebunan, dan pertanian. Meskipun hal ini dapat dianggap sebagai solusi, sesungguhnya kegiatan itu merusak lingkungan hidup yang dapat mengganggu keseimbangan lingkungan. Jadi peluang terjadinya kerusakan lingkungan akan meningkat seiring dengan bertambahnya kepadatan penduduk.

 

4. Ketersediaan Air Bersih
Meskipun 2/3 dari luasan bumi berupa air, namun tidak semua jenis air dapat digunakan secara langsung. Oleh karena itu persediaan air bersih yang terbatas dapat menimbulkan masalah yang cukup serius. Air bersih dibutuhkan oleh berbagai macam industri, untuk memenuhi kebutuhan penduduk, irigasi, ternak, dan sebagainya. Jumlah penduduk yang meningkat juga berarti semakin banyak sampah atau limbah yang dihasilkan.

 

Pembuatan sumur artesis untuk keperluan industri dan kompleks perumahan mengakibatkan sumur-sumur tradisional mengering. Selain itu, kawasan pemukiman padat penduduk sering hanya menyediakan sedikit kawasan terbuka sebagai daerah serapan air hujan. Kawasan yang tertutup rapat oleh aspal dan beton membuat air tidak dapat meresap ke lapisan tanah, sehingga pada waktu hujan air hanya mengalir begitu saja melalui permukaan tanah. Akibatnya cadangan air di dalam tanah semakin lama semakin berkurang sehingga pada musim kemarau sering kekurangan air bersih

 

5. Pencemaran lingkungan
Aktivitas manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya sering menimbulkan dampak buruk pada lingkungan. Misalnya untuk memenuhi kebutuhan bahan bangunan dan kertas, maka kayu di hutan ditebang. Untuk memenuhi kebutuhan lahan pertanian, maka hutan dibuka dan rawa/lahan gambut dikeringkan. Untuk memenuhi kebutuhan sandang, didirikan pabrik tekstil. Untuk mempercepat transportasi, diciptakan berbagai jenis kendaraan bermotor. Apabila tidak dilakukan dengan benar, aktivitas seperti contoh tersebut lambat laun dapat menimbulkan pencemaran lingkungan dan kerusakan ekosistem. Misalnya penebangan hutan yang tidak terkendali dapat mengakibatkan berbagai bencana seperti banjir dan tanah longsor, serta dapat melenyapkan kekayaan keanekaragaman hayati di hutan tersebut. Apabila daya dukung lingkungan terbatas, maka pemenuhan kebutuhan penduduk selanjutnya menjadi tidak terjamin.

 

Di daerah yang padat, karena terbatasnya tempat penampungan sampah, seringkali sampah dibuang di tempat yang tidak semestinya, misalnya di sungai. Akibatnya timbul pencemaran air dan tanah. kebutuhan transportasi juga bertambah sehingga jumlah kendaraan bermotor meningkat. Hal ini akan menimbulkan pencemaran udara dan suara. Jadi kepadatan penduduk yang tinggi dapat mengakibatkan timbulnya berbagai pencemaran lingkungan dan kerusakan ekosistem.

       

Read More

Penyebab Dan Dampak Kekeruhan

 Definisi kekeruhan
 

Kekeruhan merupakan kondisi air, dimana air mengandung materi tersuspensi/terlarut yang dapat menghalangi masuknya cahaya matahari sehingga jarak pandang dalam air menjadi terbatas ( untuk melihat kedalaman air yang makin dalam akan sulit). Materi tersuspensi tersebut memiliki variasi ukuran, mulai dari yang berukuran koloidal hingga yang berukuran agregat kasar. Dimana, semakin besar total suspended solids yang terdapat dalam air maka akan semakin besar turbiditas nya. Kekeruhan juga dapat menunjukkan nilai air disaat kehilangan transparansinya ataupun warna aslinya karena partikel yang tersuspensi. Semakin banyak padatan yang tersuspensi di dalam air akan mengakibatkan warnanya semakin terlihat gelap dan semakin besar kekeruhannya. Selain itu,  sifat kekeruhan yang menghambat masuknya cahaya ke dalam air, mengakibatkan tumbuhan didalam air terhambat proses fotosintesisnya sehingga menurunkan kadar oksigen terlarut (dissolved oxygen). Kekeruhan dapat juga menunjukkan sifat optis air, yang mengakibatkan pembiasan cahaya ke dalam air. Semakin keruh air, semakin tinggi daya hantar listriknya dan semakin banyak pula padatannya.

Penyebab Kekeruhan
Kekeruhan di perairan terbuka bisa disebabkan oleh pertumbuhan fitoplankton, kegiatan manusia yang berhubungan dengan tanah, seperti konstruksi, industri tertentu seperti penggalian, pertambangan batubara dan pemulihan. Penyebab lain dari kekeruhan yaitu, tingginya debit limbah, sedimen dan erosi, partikel koloid batuan, aktifitas pertanian, air buangan dari daerah perkotaan dan industri.

 Selain itu, kekeruhan juga dapat  terjadi karena adanya materi yang terapung dan terurainya zat tertentu, seperti bahan organik, jasad renik, lumpur, tanah liat dan benda lain yang melayang atau terapung dan sangat halus.
Konsentrasi kekeruhan  dalam penyebarannya didalam air  dipengaruhi oleh beberapa faktor. Pertama, dipengaruhi intensitas penyinaran matahari dan komponen materi tersuspensi yang terkandung di dalamnya. Kedua, dipengaruhi faktor dinamika seperti arus dan turbulensinya. Daerah tengah atau pusat air memiliki turbiditas yang tinggi, karena pada daerah inilah terdapat arus atau aliran yang maksimum.  

 Dampak Kekeruhan
Dalam segi untuk air minum, semakin tinggi tingkat kekeruhan, semakin tinggi risiko bahwa orang mungkin terkena penyakit pencernaan. Terutama masalah kekebalan tubuh, karena kontaminan seperti virus atau bakteri dapat melekat pada padatan tersuspensi. Dalam air permukaan seperti danau , sungai dan waduk , tingkat kekeruhan yang tinggi dapat mengurangi jumlah cahaya yang mencapai kedalaman lebih rendah, yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman air dan akibatnya mempengaruhi spesies yang tergantung pada mereka, seperti ikan dan kerang. Tingkat kekeruhan yang tinggi juga dapat mempengaruhi kemampuan insang ikan menyerap oksigen terlarut. Kekeruhan yang tinggi dapat menghambat dan merusak fungsi insang pada ikan. Dampak dari kekeruhan yang lain adalah dapat menurunkan nilai estetika pada air minum. Selain itu, kekeruhan akan membentuk deposit (endapan) pada pipa-pipa maupun unit-unit pada Water Treatment Plant. Akibatnya kerja sistem pengolahan akan mengalami gangguan. 

 Materi tersuspensi juga menjadi transport bagi kontaminan (partikulat nutrisi, logam dan toxicants potensial lainnya), mendorong pertumbuhan patogen dan penyakit yang ditularkan melalui air, serta dapat menyebabkan penipisan oksigen terlarut dalam air. Hal ini merupakan dampak dari adanya partikulan bahan organik. Secara keseluruhan, tingkat kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan penurunan produksi dan keragaman spesies.
 
Kekeruhan menjadi parameter kualitas air dan penting untuk dilakukan pengukuran  karena tiga alasan penting, yaitu masalah estetika, desinfeksi dan filtrasi. Tingkat kekeruhan pada air akan memperngaruhi ketertarikan konsumen walaupun kekeruhan tidak berpengaruh langsung pada kesehatan. Air yang memiliki kekeruhan yang tinggi, akan mempesulit kerja unit filtrasi pada pengolahan air bersih dan tentunya harganya akan semakin lebih mahal. Desinfektan yang digunakan pun akan berbeda sesuai dengan kandungan organisme berbahaya penyebab kekeruhan pada air tersebut. Kekeruhan merupakan parameter air yang penting karena secara langsung mempengaruhi jumlah cahaya yang tersedia untuk fotosintesis oleh ganggang laut, termasuk vegetasi terendam air.

Metode Pengukuran
Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :

1.      Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang dating
2.      Pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan medium yang keruh.
3.      Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedang pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar.
Kekeruhan dinyatakan dalam satuan turbiditas yang setara dengan 1mg/liter SiO2. Satuan kekeruhan pada umumnya adalah  NTU: Nephelometric Unit Kekeruhan. JTU ( jackson turbidity unit) , FTU (formazin turbidity unit). Nilai kekeruhan ditunjukkan oleh banyaknya materi tersuspensi pada jalannya sinar melalui sampel. Dimana kekekruhan ini disebabkan oleh kandungan benda koloid yang tercampur dalam air. Peralatan yang pertama kali digunakan untuk mengukur turbiditas atau kekeruhan adalah Jackson Candler Turbidimeter, yang dikalibrasi dengan menggunakan silika. Kemudian, Jackson Candler Turbidimeter dijadikan sebagai alat baku atau standar bagi pengukuran kekeruhan.

Satu Unit turbiditas Jackson Candler Turbidimeter dinyatakan dengan satuan 1 JTU. Pengukuran kekeruhan dengan menggunakan Jackson Candler Turbidimeter bersifat visual, yaitu membandingkan air sampel dengan standar.

Selain dengan menggunakan Jackson Candler Turbidimeter, kekeruhan sering diukur dengan metode Nephelometric. Pada metode ini, sumber cahaya dilewatkan pada sampel dan intensitas cahaya yang dipantulkan oleh bahan-bahan penyebab kekeruhan diukur dengan menggunakan suspensi polimer formazin sebagai larutan standar. Satuan kekeruhan yang diukur dengan menggunakan metode Nephelometric adalah NTU (Nephelometric Tubidity Unit). Satuan JTU dan NTU sebenarnya tidak dapat saling mengkonversi, akan tetapi Sawyer dan MC Carty (1978) mengemukakan bahwa 40 NTU setara dengan 40 JTU. Menurut Lloyd (1985) peningkatan nilai turbiditas pada perairan dangkal dan jernih sebesar 25 NTU dapat mengurangi 13%-50% produktivitas primer. Peningkatan turbiditas sebesar 5 NTU di danau dan sungai dapat mengurangi produktivitas primer berturut-turut sebesar 75% dan 3%-13%. Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, nilai kekeruhan juga semakin tinggi, tetapi tidak berarti memiliki kekeruhan yang tinggi.

 

Standar Kekeruhan
Pemerintah telah menetapkan standar pada kekeruhan yang diperbolehkan dalam air minum. Persyaratan mutu dari kekeruhan air bersih maksimum yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/SK/2002 adalah 5 NTU.

Di Amerika Serikat, sistem yang menggunakan filtrasi konvensional metode tersebut tidak dapat lebih tinggi dari 1,0 unit kekeruhan nephelometric (NTU) di outlet pabrik dan semua sampel untuk kekeruhan harus kurang dari atau sama dengan 0,3 NTU setidaknya 95 persen dari sampel. 

Penanganan Kekeruhan
Kekeruhan yang di timbulkan oleh bahan-bahan dalam suspensi sangat mudah di hilangkan dengan cara pengendapan (sedimentasi), bentuk ini terdiri antara lain bakteria, bahan-bahan anorganik seperti pasir dan lempung serta bahan-bahan organik seperti daun-daunan. Bahan-bahan koloid hanya dapat dihilangkan dengan proses penyaringan (filtrasi) dengan saringan pasir.

 

 Unit sedimentasi merupakan peralatan yang berfungsi untuk memisahkan solid dan liquid dari suspensi untuk menghasilkan air yang lebih jernih dan konsentrasi lumpur yang lebih kental melalui pengendapan secara gravitasi. Secara keseluruhan, fungsi unit sedimentasi dalam instalasi pengolahan adalah:
a)      Mengurangi beban kerja unit filtrasi dan memperpanjang umur pemakaian unit penyaring selanjutnya
b)      Mengurangi biaya operasi instalasi pengolahan.
Berdasarkan konsentrasi dan kecenderungan partikel berinteraksi, proses sedimentasi terbagi atas tiga macam:

1.      Sedimentasi TIpe I/Plain Settling/Discrete particle
Merupakan pengendapan partikel tanpa menggunakan koagulan. Tujuan dari unit ini adalah menurunkan kekeruhan air baku dan digunakan pada grit chamber.
 
Dalam perhitungan dimensi efektif bak, faktor-faktor yang mempengaruhi performance bak adalah turbulensi pada inlet dan outlet, pusaran arus lokal, pengumpulan lumpur, besar nilai G sehubungan dengan penggunaan perlengkapan penyisihan lumpur dan faktor lain diabaikan untuk menghitung perfomance bak yang lebih sering dikenal dengan ideal setting basin.

2.      Sedimentasi Tipe II (Flocculant Settling)
Pengendapan material koloid dan solid tersuspensi terjadi melalui adanya penambahan koagulan, biasanya digunakan untuk mengendapkan flok-flok kimia setelah proses koagulasi dan flokulasi.
Pengendapan partikel flokulen akan lebih efisien pada ketinggian bak yang relatif kecil. Karena tidak memungkinkan untuk membuat bak yang luas dengan ketinggian minimum, atau membagi ketinggian bak menjadi beberapa kompartemen, maka alternatif terbaik untuk meningkatkan efisiensi pengendapan bak adalah dengan memasang tube settler pada bagian atas bak pengendapan untuk menahan flok–flok yang terbentuk.

3.      Hindered Settling (Zone Settling)
Merupakan pengendapan dengan konsentrasi koloid dan partikel tersuspensi adalah sedang, di mana partikel saling berdekatan sehingga gaya antar pertikel menghalangi pengendapan paertikel-paertikel di sebelahnya. Partikel berada pada posisi yang relatif tetap satu sama lain dan semuanya mengendap pada suatu kecepatan yang konstan. Hal ini mengakibatkan massa pertikel mengendap sebagai suatu zona, dan menimbulkan suatu permukaan kontak antara solid dan liquid.

Jenis sedimentasi yang umum digunakan pada pengolahan air bersih adalah sedimentasi tipe satu dan dua, sedangkan jenis ketiga lebih umum digunakan pada pengolahan air buangan. Proses filtrasi air baku dapat dilakukan tanpa didahului oleh koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi bila kekeruhan air baku kecil dari 10 NTU. Berdasarkan kecepatan penyaringan, unit filter dibagi atas dua bagian, yakni:
1. Saringan Pasir Lambat, digunakan apabila kekeruhan air baku < 10 NTU.
2. Saringan Pasir Cepat, digunakan apabila kekeruhan air baku > 10 NTU

Faktor-faktor yang dapat meningkatkan efisiensi bak pengendapan adalah:
·         Luas bidang pengendapan;
·         Penggunaan baffle pada bak sedimentasi;
·         Mendangkalkan bak;
·         Pemasangan plat miring.

Proses filtrasi merupakan penyaringan suspended solid dan koloidal solid dari air baku menggunakan media berpori seperti pasir, antrasit, garnet. Fungsi utama dari unit filtrasi adalah menyaring semua flok-flok halus yang tidak terendapkan pada unit sedimentasi. Proses filtrasi air baku dapat dilakukan tanpa didahului oleh koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi bila kekeruhan air baku kecil dari 10 NTU.

Jenis-jenis filter menurut jumlah media yang digunakan:
a)      Saringan media tunggal;
b)      Saringan media ganda;
c)      Saringan multi media.

Karakteristik butiran media adalah faktor penentu efisiensi proses filtrasi. Ukuran media yang efektif didapatkan dengan menentukan nilai effective size (ES), yaitu ukuran ayakan yang melewatkan 10% berat pasir, dan uniformity coefficient (UC), yaitu ukuran ayakan yang melewatkan 60% berat pasir. Berdasarkan kecepatan penyaringan, unit filter dibagi atas dua bagian, yakni:
1.      Saringan Pasir Lambat; digunakan apabila kekeruhan air baku < 10 NTU.
2.      Saringan Pasir Cepat; digunakan apabila kekeruhan air baku > 10 NTU

Secara keseluruhan, proses atau cara kerja pada pengolahan air bersih adalah mula – mula air memasuki unit koagulasi. Pada koagulasi ini terjadi pengadukan cepat, pengadukan ini membantu bahan kimia seperti tawas menjadi homogen di dalam air, sehingga partikel tersuspensi akan membentuk gumpalan yang lebih besar.
 
Setelah koagulasi diikuti dengan flokulasi, dalam flokulasi terjadi pengadukan lambat agar partikel yang telah membesar tadi tidak pecah menjadi partikel-partikel semula.
Kemudian overflow ke bak sedimentasi, sesuai dengan namanya, pada bak ini partikel yang telah membesar tadi akan mengendap di dalam bak sedimentasi secara gravitasi. Apabila pada sedimentasi ini masih ada pertikel yang  tidak mau mengendap, maka langkah selajutnya dapat dilakukan penyaringan dengan media tertentu tergantung dari karakteristik dari air limbah tersebut.

 

Read More