TEKNOLOGI PENYEDIAAN AIR MINUM UNTUK KEADAAN …

Arie Herlambang : Teknologi Penyediaan Air Minum Untuk Keadaan Tanggap .. JAI Vol 6. No. 1. 2010

52

TEKNOLOGI PENYEDIAAN AIR MINUM UNTUKKEADAAN TANGGAP DARURAT

Arie Herlambang

Pusat Teknologi Lingkungan, Badan Pengkajian dan penerapan Teknologi (BPPT)Jl. MH. Thamrin No.8. Jakarta Pusat

AbtractIn the event of natural disasters such as earthquakes, tsunamis, landslides, floods anddroughts, water occupies a key role in disaster relief. The presence of water is importantfor drinking, cooking and support the refugee areas of environmental sanitation andavoiding disaster victims of diseases waterborn disease. Water problem in disasterconditions may occur partly as a result: the disturbance of water sources because changeof water quality, to become turbid or salty, the destruction of a piping system, treatmentplant damage, disruption of distribution systems, or the scarcity of water in evacuationareas. Introduction of water quality becomes important to determine which processtechnology will be used and saved investments in emergency conditions. Priority handlingof clean water usually comes first in the refugee areas with communal system, becausethe need of water for bathing, washing and toilet is big enough, while for a drink in theearly events during disaster dominated by bottled water, but for their long-term, they haveto boil water. For remote areas and difficult to reach individuals who usually use systemmore simple and easily operated. Water Supply Technology for emergency response hasthe characteristic 1). Able to operate with all sorts of water conditions (flexible &adaptable), 2). Can be operated easily, 3). Does not require much maintenance, 4). Littleuse of chemicals, and 5). Portable and easy removable (Mobile System).

Keywords : Water Quality, Water Treatment Technology, Drinking Water, EmergencyResponse, filtration, ceramic filtration, Ultra filtration, Reverse Osmosis, UltravioletSterilizer, Ozonizer, Disinfection.

1. PENDAHULUAN Tip

Antara Tahun 1995 dan 2004, tercatat3.197 bencana alam, 363 keadaan darurat dan1.374 epidemi dicatat dalam literatur.(1) Distribusibencana sebagian besar terjadi di Asia (67%),diikuti oleh Amerika Latin dan Karibia (13%),dengan kisaran angka kematian dari 1,500 -2,500,000 kematian. Keadaan darurat terbesarterjadi di Afrika (53%), diikuti oleh Asia (33%),dengan angka kematian 1,00 - 3,000,000. Wabahterbesar terjadi di Afrika (83%) diikuti oleh Asia(17%), dengan angka kematian 550 - 4,500 jiwa.

Bencana alam berpengaruh terhadap 2.5milyard orang, menyebabkan 890.000 kematian,dan kerugian biaya 570 Milyard USDantara tahun 1995 dan 2004(11). Perhatian khususadalah bencana alam dan dampak mereka telahmeningkat dalam beberapa dekade terakhirakibat peningkatan penduduk yang tinggal didaerah rawan bencana, permukiman tidakterencana dan degradasi lingkungan, sertaperubahan iklim yang menyebabkan lebih seringterjadi badai, intensitas curah hujan tinggi, dangelombang panas. Selain itu, LaporanMeteorologi Dunia untuk 2007 tercatatpeningkatan penyakit yang terkait iklim di Asia,dan diprediksi akan terjadi peningkatan di

endemik morbiditas dan kematian akibat penyakitdiare terutama berhubungan dengan: 1)perubahan iklim di Asia Selatan dan Tenggara,dan, 2) peningkatan kelimpahan dan atautoksisitas kolera di Asia karena kenaikan suhu airdi pesisir selatan(2). Itu juga diperkirakan,penyakit yang ditularkan melalui air kemungkinanmeluas di masa depan. Kolera saat ini meningkatdi seluruh dunia dan di Afrika(3).

Gempa dan bencana tsunami pada hariminggu jam 07:58 pagi, 26 Desember Tahun2004 di Aceh, telah menyadarkan kita semuabetapa bencana besar telah meluluh lantakkansemua sarana dan prasarana yang ada di kotamaupun desa-desa. Gempa dan tsunami telahmenghancurkan dan menyapu bangunan gedungperkantoran, sarana komunikasi terputus, rumahpenduduk rubuh, jembatan patah, jalan amblasdan rusak berat serta korban jiwa yang sangatbesar. Bencana ini sulit digambarkan dengankata-kata betapa dahsyatnya dan keadaan initidak pernah terbayangkan sebelumnya. Olehkarena itu telah memberi pelajaran berharga bagikita, pada penanganan kejadian bencanaberikutnya seperti : Gempa Bumi di Jogyakarta,Padang, Sukabumi, dan Pantai Pangandaran.

Sebagai Negara yang wilayahnya terletakdi lokasi Ring of Fire, nampaknya perlu waspada


53

setiap saat atas terulangnya kejadian bencanaalam tersebut.

Pada beberapa kejadian bencana besar,kita bisa lihat bagaimana negara tetangga kitaAustralia, Singapura, Jepang, atau mungkin yanglebih jauh misalnya Amerika, Swiss, Kanadabegitu cepat datang ke lokasi bencana, karenamereka sudah siap dengan tim yang terlatih danperalatan pendukungnya, disamping danaoperasional yang memadai. Sejak adaBakorstanas penanganan bencana jauh lebihbaik, namun tetap saja selalu masih adakekurangan dan perlu penyempurnaan dariwaktu kewaktu.

Masalah air bersih pada kondisi bencanadapat terjadi antara lain akibat : terganggunyasumber air karena kuailtasnya berubah, menjadikeruh atau asin, hancurnya sistem perpipaan,rusaknya instalasi pengolahan, terganggunyasistem distribusi, atau langkanya air di daerahpengungsian. Prioritas penanganan air bersihbiasanya didahulukan pada wilayah-wilayahpengungsian dengan sistem komunal, karenakebutuhan untuk mandi, mencuci, toilet cukupbesar, sedangkan untuk minum pada awalkejadian selama ini banyak didominasi oleh airminum dengan botol kemasan, namun untukjangka panjang mereka memasak air sendiri.Untuk wilayah-wilayah yang terpencil dan sulitterjangkau biasanya menggunakan sistem yanglebih sederhana dan kecil serta mudahdioperasionalkan.

Teknologi Penyediaan Air Minum untuktanggap darurat mempunyai karakteristik 1).Mampu dioperasikan dengan segala macamkondisi air (flexible & adaptable), 2). Dapatdioperasikan dengan mudah (Easy to operate),3). Tidak membutuhkan perawatan yang banyak(Low maintenance), 4). Sedikit menggunakanbahan kimia (Low chemicals), dan 5). Mudahdibawa dan dipindah-pindah (Mobile).

2. PENGENALAN KUALITAS AIR

Pada survai awal sesaat setelah kejadianbencana alam, pengenalan kualitas air sangatpenting karena air bersih merupakan faktor kunciyang menjaga agar orang tetap sehat, khususnyadalam keadaan darurat. Air dapat terkontaminasidi sumbernya, sumber air yang tidak terlindungiatau selama perjalanan dari sumber ke rumah, dirumah, tempat air yang kotor, dan tangan yangtidak dicuci.

Sumber air dapat terkontaminasi melalui 1)tangki septik dan kakus yang bocor, 2) Airpermukaan yang terkontaminasi dan masukkedalam sumur atau mata air, 3) Tempatpengumpul air yang kemasukkan tangan kotoratau tempat yang kotor, 4) Binatang yang

menggunakan sumber air yang sama, 5) Benda-benda yang jatuh ke dalam air.Namun demikian air pada sumber barumerupakan tahap pertama dari rantai air sebelumsampai ke konsumen. Dalam prakteknya airdapat tercemar terutama akibat sanitasi yangtidak aman, seperti: pengangkutan air darisumber ke rumah dengan tempat air yang kotor,tempat penyimpanan air yang kotor, danpenanganan air dengan tangan dan peralatanyang kotor.

Ada banyak alasan kenapa kualitas airperlu ditingkatkan. Alasan yang paling pentingadalah penghilangan organisme seperti cacingdan parasit yang menyebabkan penyakit. Partikeltersuspensi, seperti debu yang dapatmenyebabkan air terlihat keruh dan tidak enakrasanya mungkin membawa cacing yang dapatmembuat orang sakit.

Air dapat berbahaya bagi kesehatan jikamengandung unsur-unsur tertentu, sepertipestisida yang digunakan untuk pertanian,arsenic alam, atau mengandung zat besi danmangan yang membuat rasanya menjadi tidakenak. Ada banyak cara untuk melakukan ujikualitas air. Uji kualitas air dapat dilakukan dilapangan secara sederhana dengan seperangkatperalatan uji kualitas, seperti pengukuran warna,pH, kekeruhan, dan padatan terlarut. Jikasurveyor sudah pengalaman atau dalam kondisidarurat bau dan rasa juga bisa dipakai untukmemperkirakan kualitas air yang ada.

Kualitas hasil pengukuran, sandingkandengan baku mutu air klas II, PeraturanPemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air DanPengendalian Pencemaran Air(8), jika hasilpengukuran nilainya masih di bawah baku mutu,maka sumber air tersebut masih layak sebagaiair baku air minum. Hasil pengolahan air setelahdiproses juga harus dikontrol, kemudiandisandingkan dengan standar air minum dalamKEPMENKES RI Nomor 907 Tahun 2002 tentangsyarat-syarat dan pengawasan kualitas airminum(6).

3. PENGOLAH AIR DARURAT UNTUKSKALA INDIVIDU

3.1. Penyaringan Sederhana

Penyaringan air merupakan langkahpenting, jika dilakukan secara benar akanmeningkatkan efektifitas proses pengolahanselanjutnya. Dalam kondisi darurat, kain katunyang bersih dapat digunakan untuk menyaringlumpur atau debu yang membuat air terlihatkotor, penyaringan dapat pula menurunkanpadatan tersuspesi dan larva yang ada dalam air.Pengujian sederhana dapat dilakukan apakah


54

penyaringan sudah berhasil baik atau belum, jikalumpur atau debu tertahan oleh kain katun berartipenyaringan berjalan baik, kalau lumpur yangtertahan sudah tebal, kainnya dapat dicuci dandipergunakan kembali(5), Gambar 1.

Gambar 1. Penyaringan air keruh dengan kain.

Penyaringan dapat juga dilakukan denganmedia pasir, dengan mempergunakan emberatau drum yang berisi pasir, dengan mengalirkanair secara gravitasi proses penyaringan sudahberjalan. Penyaringan dengan pasir memerlukanpencucian media pasir secara berkala.

Saat ini di pasaran banyak tersediasaringan pasir, dengan pralon, menggunakanpompa listrik, atau yang lebih sederhana lagidengan cartridge yang terbuat dari kain atausponge ukuran 10 s.d. 20 mikron, atau denganultrafiltrasi sederhana ukuran 0,02 mikron yangbekerja dengan menggunakan pompa tangan.

3.2. Disinfeksi

Jika air sudah jernih, tetapi masihmempunyai kemungkinan tercemar, maka perludilakukan disinfeksi. Ada tiga cara prosesdisinfeksi yang sederhana, yaitu 1) Dimasak, 2)Dipanaskan dengan sinar matahari, 3) Diberibahan kimia.

Proses disinfeksi sering dapatmempengaruhi rasa air. Air yang dimasak(rebus), akan membuat air terasa hambar danpanas, air yang diberi sinar matahari akan panas,dan air yang diberi bahan kimia menyebabkanrasa dan bau yang tidak enak. Masalah-masalahini dapat diatasi dengan metode yang sederhana.Sangat penting untuk disampaikan padamasyarakat yang menggunakan metode-metodeini untuk meyakinkan mereka agar tidakmengabaikan sumber air bersih yang tidak amanatau berhenti menjaga air yang merekakumpulkan.

3.2.1. Disinfeksi dengan Memanaskan

Memanaskan adalah metode tradisionaluntuk memasak air. Jika dikerjakan denganbenar, air yang dimasak dapat menjadi air yangaman untuk dikonsumsi masyarakat yang tidakmempunyai pilihan lain.

Memasak air (merebus) mempunyai efekpositif dan negatif. Merebus air akan membunuhmikroorganisme yang menyebabkan penyakit.Merebus air dapat dilakukan sendiri. Dibutuhkansatu kilogram kayu untuk merebus satu liter airselama satu menit. Oleh karena itu merebus airsebaiknya jangan dipakai pada wilayah yangsusah kayu bakar dan tidak ada pilihan lain untukpemanasan.

Tempat yang tidak tepat dapatmenyebabkan air yang sudah dimasakterkontaminasi kembali. Air yang sudah dimasakdapat disimpan secara aman dan digunakankembali sampai beberapa hari. Pemasakan airhanya efektif jika termperatur cukup tinggi.

3.2.2. Disinfeksi dengan sinar matahari

Sinar matahari akan membunuh sebagianbesar mikroorganisme yang menyebabkanpenyakit. Kejadian ini efektif pada temperatureyang tinggi, walaupun temperatur air tidak naikterlalu banyak di atas 50oC.

Gambar 2.Contoh disinfeksi dengan SinarMatahari

Salah satu metode untuk mengolah airadalah dengan cara air dijemur sinar mataharidalam plastik atau botol gelas. Di daerah tropis,dalam periode aman, selama 5 jam, berpusatdisiang hari. Waktu yang dibutuhkan air yangdalam botol akan menjadi dua kalinya dibandingair yang berawan.

Metode ini dikenal dengan Sistem SODIS(Solar Disinfection), gunakan plastik yang jernihatau botol gelas untuk menambah temperatur airdengan meletakkannya langsung di bawah sinarmatahari. Agar lebih efektif letakkan botol di atas


55

atap seng. Jika tidak ada botol, air dapat jugaditaruh dalam kemasan plastik yang bersih danjernih.

3.2.3. Disinfeksi dengan bahan kimia

Ada banyak bahan kimia yang dapatdigunakan untuk proses disinfeksi air. Bahan-bahan kimia ini sering bervariasi efektivitasnyadan keamanannya. Dalam kondisi darurat, untukkeperluan disinfeksi rumah tangga federasiinternasional paling umum menggunakan tabletklorin.

Dalam menggunakan bahan kimia untukproses disinfeksi, diperlukan kehati-hatian.Jangan sampai bahan kimia yang digunakanmengenakan mata. Bahan kimia harus disimpanditempat yang jauh dari jangkauan anak-anak,dan letakkan pada tempat yang kering dan tidakterkena sinar matahari langsung. Biasanyaproduk-produk ini mempunyai petunjukdibungkusnya. Walaupun demikian petunjukyang ada mungkin tidak dalam bahasa lokal ataumereka tidak dapat membaca. Pastikan semuaorang yang menerima bahan kimia terlatihmenggunakannya. Untuk kontrol kualitas dankonsentrasi yang tinggi, bahan-bahan kimiauntuk keperluan rumah tangga seperti pemutihbaju, sebaiknya tidak digunakan sebagai bahankimia pemutih kecuali tidak ada pilihan lain, perlupelatihan dan monitoring yang lebih hati-hati.

Disinfeksi kimia mempunyai aspek positifdan negatif, antara lain : mudah dan aman untukdigunakan (dengan dosis yang sesuai), ada efeksisa dalam proses disinfeksi, yang memberikanperlindungan tambahan terhadap kontaminasisetelah perlakuan, produk bahan kimia ini harusdibawa dari luar komunitas, bukan sesuatu yangbiasa masyarakat gunakan, disinfeksi kimia tidakakan membunuh semua mikroorganisme yangmenyebabkan penyakit, air yang akan dilakukanproses disinfeksi sebaiknya disaring terlebihdahulu agar lebih efektif.

3.3. Filtrasi Keramik

Filter keramik, baik menggunakan panciatau elemen filter berbentuk tempat lilin, telahdigunakan secara tradisional di banyak negarauntuk mengolah air minum di tingkat rumahtangga. Filter keramik telah diproduksi secaralokal dan komersial saat ini tersedia di negaraberkembang dan negara maju. Salah satu contohadalah desain Potter untuk filter Perdamaian,yang berbentuk pot bunga, mengolah 80-10 literair, dan ditempatkan di dalam plastik atau wadahkeramik. Saringan diproduksi secara lokal,dimana mereka dibentuk, dibakar, dan diresapidengan koloid perak(9).

Saringan digunakan untuk menghilangkanbakteri dan protozoa dari kebanyakan sumberair. Koloid perak juga mencegah pertumbuhanbakteri dalam filter itu sendiri. Kebanyakan filterkeramik didasarkan pada sistem filter / modelwadah. Keluarga mengisi wadah atas atau filterkeramik sendiri dengan air, yang mengalirmelalui filter keramik atau filter ke dalam wadahpenyimpanan. Air yang telah disaring kemudiandialirkan melalui sebuah keran. Efektivitas filterkeramik dalam menghilangkan mikroba patogentergantung pada kualitas produksi filter keramik.

Kualitas filter keramik yang paling tinggidapat secara efektif menghapus protozoa danbakteri, tetapi tidak mampu menghilangkanvirus. Hasil studi telah melaporkan penggunaanfilter komersial dapat mengurangi 60-70% padapenyakit diare terkait dengan dan pengurangan46-49% terkait dengan filter buatan lokal (10).

Studi juga menunjukkan kontaminasibakteri cukup signifikan, jika lokal filter yangdigunakan berkualitas rendah(7), karenakurangnya perlindungan residu, penting bahwapengguna akan dilatih untuk benar merawat danmenjaga filter keramik (lihat Gambar 3a dan 3b).

(a) (b)

Gambar 3.Saringan Keramik. (a) Tipe Dome dan(b) Tipe Mangkuk.

3.4. Penjernih dan Disinfektan :

Kekeruhan adalah problem yang umumketika terjadi permasalahan kualitas air, namunmasalah ini jauh lebih ringan dibandingkandengan tidak ada air sama sekali. Bahan yangumum dan tersedia dipasaran adalah alumuniumsulfat (tawas), ada yang dalam bentuk bubukatau kristal, disarankan untuk menyediakandalam bentuk bubuk karena lebih mudahpemakaiannya (Gambar 4).

Varian lain dari Alumunium Sulfat adalahPoly Allumunium Chloride (PAC) dalam bentukbubuk, namun ada juga yang sudah tersediadalam bentuk sashet, sehingga mudah untukdipakai, karena takarannya sudah tertentu,biasanya dipakai untuk menjernihkan air yangkeruh, untuk volume 100 liter air keruh, dicampur


56

dengan PAC satu sashet, aduk searah hinggamerata, kemudian didiamkan kotoran yangmelayang-layang sampai mengendap. Setelahkotoran mengendap, dilakukan penyaringandengan saringan ijuk atau pasir atau saringankain, atau langsung diambil dari bagian yangjernih (Gambar 5).

Gambar 4. Proses pengendapan air keruhdengan mempergunakan PAC atau Alumunium

Sulfat.

Setelah air menjadi jernih baru diberi bubukdisinfektan yang berupa kaporit, sedikit saja,sekitar ½ sd 1 sendok teh untuk volume 100 sd200 liter.

Gambar 5.Contoh Sashet PAC dan Disinfektanuntuk ukuran individu.

3.5. Pengolahan Air Minum TP2AS

Salah satu alat pengolah air minumsederhana untuk mengolah air sungai terdiri darirangkaian proses netralisasi, aerasi, koagulasi-flokulasi, sedimentasi dan filtrasi. Peralatan terdiridari Tong (Tangki), Pengaduk, Pompa aerasi,Aerator dan Saringan dari pasir. Prosespengolahannya dapat dilihat pada Gambar 6.Alat ini dirancang untuk keperluan rumah tanggasedemikian rupa, sehingga cara pembuatan dancara pengoperasiannya mudah serta biayanyamurah.

Tahapan proses pengolahan terdiri daribeberapa tahap yaitu :

1) Netralisasi dengan pemberian kapur.2) Aerasi dengan pemompaan udara.3) Koagulasi dengan pemberian tawas.4) Pengendapan.

5) Penyaringan.

Tahapan proses dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Diagram Proses Pengolahan AirSederhana TP2AS.

1. Netralisasi

Yang dimaksud dengan netralisasi adalahmengatur keasaman air agar menjadi netral (pH7 - 8). Untuk air yang bersifat asam misalnya airgambut, yang paling murah dan mudah adalahdengan pemberian kapur/gamping. Fungsi daripemberian kapur, disamping untuk menetralkanair baku yang bersifat asam juga untukmembantu efektifitas proses selanjutnya.

2. Aerasi

Yang dimaksud dengan aerasi yaitumengontakkan udara dengan air baku agarkandungan zat besi dan mangan yang ada dalamair baku bereaksi dengan oksigen yang adadalam udara membentuk senyawa besi dansenyawa mangan yang dapat diendapkan.

Disamping itu proses aerasi jugaberfungsi untuk menghilangkan gas-gas beracunyang tak diinginkan misalnya gas H2S, Methan,Karbon dioksida dan gas-gas lainnya. Reaksioksidasi Besi dan Mangan oleh udara dapatditulis sebagai berikut:

4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ===> 4 Fe(OH)3 + 8 H+

tak larut

Mn2+ + O2 + H2O ===> MnO2 + 2 H+

Tak larut

Dari persamaan reaksi antara besi denganoksigen tersebut, maka secara teoritis dapatdihitung bahwa untuk 1 ppm oksigen dapatmengoksidasi 6.98 ppm ion Besi. Reaksi oksidasiini dapat dipengaruhi antara lain : jumlah Oksigenyang bereaksi, dalam hal ini dipengaruhi olehjumlah udara yang dikontakkan dengan air sertaluas kontak antara gelembung udara denganpermukaan air . Jadi makin merata dan makinkecil gelembung udara yang dihembuskankedalam air bakunya, maka oksigen yangbereaksi makin besar. Faktor lain yang sangatmempengaruhi reaksi oksidasi besi denganoksigen dari udara adalah pH air. Reaksi oksidasi


57

ini sangat efektif pada pH air lebih besar 7(tujuh).Oleh karena itu sebelum aerasi dilakukan, makapH air baku harus dinaikkan sampai mencapaipH 8. Hal ini dimaksudkan agar pH air tidakmenyimpang dari pH standar untuk air minumyaitu pH 6,5 - pH 8,5.

Oksidasi Mangan dengan oksigen dariudara tidak seefektif untuk besi, tetapi jika kadarMangannya tidak terlalu tinggi maka sebagaianmangan dapat juga teroksidasi dan terendapkan.

3. Koagulasi

Koagulasi adalah proses pembubuhanbahan kimia kedalam air agar kotoran dalam airyang berupa padatan tersuspensi misalnya zatwarna organik, lumpur halus bakteri dan lain-laindapat menggumpal dan cepat mengendap. Carayang paling mudah dan murah adalah denganpembubuhan tawas/alum atau rumus kimianyaAl2(SO4)3.18 H2O. (berupa kristal berwarnaputih).

Reaksi koagulasi dengan Tawas secarasederhana dapat ditulis sebagai berikut :

Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(HCO3)2 ==> 2 Al(OH)3

+ 3 Ca(SO4) + 6 CO2 + 18 H2O ……. (1)

Al2(SO4)3.18 H2O + 3 Ca(OH)2 ==> 2 Al(OH)3

+ 3 Ca(SO4) + 3 CO2 + 18 H2O ……..(2)

Pengendapan kotoran dapat terjadi karenapembentukan alumunium hidroksida, Al(OH)3yang berupa partikel padat yang akan menarikpartikel-partikel kotoran, sehingga menggumpalbersama-sama, menjadi besar dan berat dansegera dapat mengendap. Cara pembubuhantawas dapat dilakukan sebagai berikut yaitu :sejumlah tawas/alum dilarutkan dalam airkemudian dimasukkan kedalam air baku laludiaduk dengan cepat hingga merata selamakurang lebih 2 menit. Setelah itu kecepatanpengadukkan dikurangi sedemikian rupasehingga terbentuk gumpalan-gumpalan kotoranakibat bergabungnya kotoran tersuspensi yangada dalam air baku. Setelah itu dibiarkanbeberapa saat sehingga gumpalan kotoran ataudisebut flok tumbuh menjadi besar dan berat dancepat mengendap.

4. Pengendapan

Setelah proses koagulasi air tersebutdidiamkan sampai gumpalan kotoran yang terjadimengendap semua (+ 45 - 60 menit). Setelahkotoran mengendap air akan tampak lebih jernih.Endapan yang terkumpul di dasar tangki dapat

dibersihkan dengan membuka kran pengurasyang terdapat di bawah tangki.

5. Penyaringan

Pada proses pengendapan, tidak semuagumpalan kotoran dapat diendapkan semua.Butiran gumpalan kotoran dengan ukuran yangbesar dan berat akan mengendap, sedangkanyang berukuran kecil dan ringan masihmelayang-layang dalam air. Untuk mendapatkanair yang betul-betul jernih harus dilakukan prosespenyaringan. Penyaringan dilakukan denganmengalirkan air yang telah diendapkankotorannya ke bak penyaring yang terdiri darisaringan pasir.

Unit pengolahan air minum sederhana tipeSaringan TP2AS dapat dilihat pada Gambar 7.

(a)

(b)

(c)Gambar 7. a) Bagan pengolahan TP2AS, b)

Pengolahan air TP2AS, c) Air baku dan air hasilolahan TP2AS.

Cara Pengolahan adalah sebagai berikut :1) Masukkan air baku ke dalam tangki

penampung sampai hampir penuh (550 liter).2) Larutkan 60-80 gram bubuk kapur/gamping

(4-6 sendok makan) ke dalam ember kecil


58

yang berisi air baku, kemudian masukkan kedalam tangki dan aduk sampai merata.

3) Masukkan slang aerasi ke dalam tangkisampai ke dasarnya dan lakukanpemompaan sebanyak 50-100 kali. setelahitu angkat kembali slang aerasi.

4) Larutkan 60-80 gram bubuk tawas (4-6sendok makan) ke dalam ember kecil, lalumasukkan ke dalam air baku yang telahdiaerasi. Aduk secara cepat dengan arahyang putaran yang sam selama 1-2 menit.Setelah itu pengaduk diangkat dan biarkanair dalam tangki berputar sampai berhentidengan sendirinya dan biarkan selama 45-60 menit.

5) Buka kran penguras untuk mengeluarkanendapan kotoran yang terjadi, kemudiantutup kembali.

6) Buka kran pengeluaran dan alirkan ke bakpenyaring. Buka kran saringan dan usahakanair dalam saringan tidak meluap.

Catatan :

Jika volume bak penampung lebih kecil makajumlah kapur dan tawas yang dipakai harusdisesuaikan.

Jika menggunakan kaporit untuk membunuhkuman-kuman penyakit, bubuhkan kaporitsekitar 1-2 gram untuk 500 liter air baku. Carapemakaiannya yaitu dimasukkan bersama-sama pada saat memasukkan larutan kapur.

4. PENGOLAH AIR DARURAT UNTUKSKALA KOMUNAL

Teknologi pengolahan air untuk skalayang lebih besar, proses yang umum dilakukanadalah Saringan Kasar, Sedimentasi, Koagulasi,Flokulasi, Filtrasi dan Disinfeksi. Namun dalamkondisi darurat tidak semua proses ini dapatdilakukan, tergantung kondisi air baku dankualitas air yang dibutuhkan.

Dalam kondisi darurat yang umumdigunakan adalah proses penyaringan, jika airbaku yang digunakan adalah air sungai, untukmenurunkan kekeruhan dan padatantersuspensi, dikombinasi dengan prosesdisinfeksi, air yang digunakan biasanya hanyauntuk keperluan mandi, cuci dan kakus (MCK).

Penyaring yang digunakan bisamenggunakan kombinasi kerikil dan pasir yangdiletakkan dalam bak mobile yang dilengkapidengan pompa hisap dan genset secukupnya. Airhasil pengolahan dapat langsung digunakan atauditampung terlebih dahulu dalam tempatpenampungan, bisa berupa bak PVC ukuran 1-5m3, atau penampungan plastik yang dapat dilipatukuran 5-10 m3 diletakkan di tempat yang relatif

tinggi dan air olahan dialirkan secara gravitasi kepemakai atau konsumen.

JIka menggunakan sumber air tanahdangkal, karena umumnya sudah jernih,pengolahan yang dilakukan adalah filtrasi denganpasir halus untuk meningkatkan kualitas, seringjuga digunakan mangan zeolit untuk menurunkankadar besi dan mangan, atau menggunakanresin penukar ion untuk menurunkan kadar kapurdalam air. Karbon aktif digunakan untukmenghilangkan bau dan menyerap racun.Cartridge ukuran 5-10 milimikron banyakdigunakan sebagai penyaring akhir atau sebelumdilakukan proses disinfeksi (bisa dengan bahankimia, sinar ultraviolet atau ozon).

Pada kondisi darurat proses pengolahanair dengan sistem komunal, kecepatanpelayanan menjadi kunci utama karenakeperluan air tidak bisa ditunda, karenamenyangkut sanitasi lingkungan (terutamaditempat pengungsian). Sistem ini terkait denganlistrik dan pompa, sebagai penggerak utama,kecuali pada daerah yang memungkinkan untukmenyalurkan air secara gravitasi (dengan systemperpipaan).

4.1. Saringan Pasir Lambat (Sarpalam) :

Saringan pasir lambat digunakan untukmenyaring air yang keruh. Kecepatanpenyaringan saringan pasir lambat berkisar 1 -10 m3/m2/hari. Kecepatan penyaringan dapatdiatur dengan mengatur tinggi air sebelumdiresapkan (10–20 cm di atas permukaan lapisanpasir), atau mengatur air yang keluar darisaringan.

Sarpalam umum digunakan pada daerahbencana karena dapat dioperasikan hanyadengan mengandalkan energi gravitasi danmudah dalam pemeliharaannya. Dapat dibangundengan cara sederhana, bisa menggunakan bakfibre atau drum bekas yang diisi pasir. Saringanini digunakan jika kebutuhan tidak terlampaubesar dan tersedia cukup lahan, kekeruhan tidakterlampau tinggi.

Salah satu contoh disain unit pengolahanair bersih sistem saringan pasir lambat Up Flowdengan kapasitas 100 m3/hari dapat dilihat padaGambar 8 sampai dengan Gambar 11.


59

Gambar 8. Rancangan alat pengolah air bersihsaringan pasir lambat up flow kapasitas

100 m3/hari. Tampak atas.

Gambar 9. Rancangan alat pengolah air bersihsaringan pasir lambat up flow kapasitas

100 m3/hari. Potongan A -A.

Gambar 10. Rancangan saringan pasir lambatup flow kapasitas 100 m3/hari.

Potongan B-B dan C-C.

Gambar 11. Sarpalam kapasitas 100 m3/hari.

4.2. Saringan Pasir Cepat (Saripat)

Hampir sama dengan saringan pasirlambat, hanya saja kecepatan penyaringannyalebih cepat, yaitu sampai dengan 100-120m3/m2/hari. Biasanya tinggi airnya berkisar 100 -120 cm diatas permukaan lapisan pasir. Saringanini digunakan jika kebutuhan air agak besar,lahan terbatas dan tidak terlampau tinggi. Jikakekeruhan terlampau tinggi perlu dibantu denganprasedimentasi (Gambar 12).

Gambar 12. Saripat kapasitas 5 liter/detik

4.3. Filter Bertekanan

Jika kebutuhan air besar, ruang tersediasempit, atau kebutuhan mobilisasi yang tinggi,sehingga dibutuhkan unit yang kecil tetapikemampuan tinggi, maka untuk filter bertekanandapat digunakan untuk mengurangi kekeruhan.Filter ini menggunakan pompa untuk menyedotair dari sumber dan masuk ke dalam filter.Kemampuan saringnya agar kualitas air tetapterjaga sekitar 250 - 350 m3/m2/hari (Gambar 13).


60

Gambar 13. Filter bertekanan filter multimediakapasitas 120 sd 160 m3/hari.

4.4. Ultrafiltrasi

Unit ultrafiltrasi (0,02 milimikron) dipakaibiasanya dikombinasi dengan cartridge filter ( 1-5milimikron) dan jika ingin lebih handal dan awetditambah saringan pasir bertekanan dibagianawalnya.

Gambar 14. Arsinum kapasitas 30 m3/hari(Genset 1,5 KW, Pompa, Pasir, Cartridge Filter,

Ultrafiltrasi, UV Light, Ozonator).

Unit ultrafiltrasi disainnya lebih ringkasdan kapasitasnya dapat berkisar 50 s.d. 1.000m3/hari, dapat disesuaikan dengan kebutuhan.Kualitas hasil olahan sangat jernih dan cukupuntuk memenuhi kebutuhan air mandi danmencuci pakaian. Untuk keperluan air minum,dapat dikembangkan dari produk ultrafiltrasi,dengan menambah proses disinfeksi denganmemberi ozon atau sinar ultraviolet, sebelumdikonsumsi.

Pada kasus dimana air baku asin, prosesfiltrasi tidak mampu untuk menurunkan kadargaram dalam air. Untuk itu diperlukan membranreverse osmosis yang mampu menurunkan kadargaram air laut (TDS 35 – 45 ribu ppm), hingga airberasa tawar (TDS 300 – 500 ppm), Contoh Unit

mobile sederhana kapasitas 30 m3/hari, pernahdiaplikasikan pada saat Gempa Jogya (Gambar14), atau Unit Ultrafiltrasi Stasioner Kapasitas 50m3 /hari (Gambar 15).

(a)

(b)Gambar 15. (a) Sistem Ultrafiltrasi, (b) Contoh

Unit kapasitas 50 m3/hari.

4.5. Membran Reverse Osmosis (RO)

Unit pengolahan air sistem RO inimemerlukan enerji listrik yang cukup besar (2,2kw), semakin tinggi kadar garam, semakin besartekanan yang dibutuhkan, dan pompa yangdigunakan juga semakin besar. Unit RO inisebaiknya diterapkan pada daerah yang tidakada sumber air tawar. Namun dalam kondisidarurat Unit RO merupakan jalan pintas yangaman bagi penyediaan air minum, karena dalamproses RO ini bakteri dan virus dapat hilang.Untuk keperluan darurat, unit mobile harusdilengkapi dengan peralatan pengolahan awal(pretreatment) yang lengkap, siap untukmengolah air dengan berbagai macam kondisi,mulai dari keruh, kadar kapur tinggi, kadarorganik tinggi (gambut) atau air berasa asin,Contoh Unit Mobile RO dengan Kapasitas 10m3/hari pada Gambar 16.

Selang fleksible untuk menghisap air darisungai atau sumur sangat dibutuhkan, sebaiknyaselang disambung dalam ukuran 5 meter, yangmasing-masing ujungnya dilengkapi dengan dratpenyambung. Terkadang kemampuan sedot daripompa air baku kurang memadai, karena sumberterlalu dalam atau terlalu jauh, sehinggadibutuhkan tambahan pompa pendorong, yangberupa pompa submersible, jangan lupamembawa cadangan kabel listrik. Contoh UnitRO Mobile Container Kapasitas 10 m3/hari pada


61

Gambar 17, sedangkan Contoh Unit MobileTanpa Kendaraan Penggerak dapat dilihat padaGambar 18, serta Contoh Unit MobileMenggunaan Perahu untuk di Sungai, padaGambar 20.

Gambar 16. Desain Peletakan Peralatan DalamSistem Reverse Osmosis Mobile

Kapasitas 10 m3/hari.Aplikasi Di lapangan dapat menggunakan air

sungai, rawa, atau laut.

Gambar 17. Unit Pengolah Air Sistem ReverseOsmosis Stasioner Untuk Mengolah Air Asin

Kapasitas 10 m3/hari.

(a) (b)Gambar 18. Contoh Unit Pengolah Air Jenis

Mobile, ditarik untuk mengolah air keruhkapasitas 10 s.d. 20 m3/hari.

Gambar 19. Unit Pengolah Air Gambut SistemRevserse Osmosis

(Sumber : www. kalimaya.com).

Ada beberapa catatan yang perludiperhatikan dalam penanganan air bersih padakondisi darurat, antara lain : Pemilihan Sumber Air. Pilih sumber air

yang paling baik, jarak tidak terlalu jauh dariwilayah pelayanan. Jika tidak airpermukaan, gunakan air tanah dangkalkualitasnya paling baik. Jika kualitas airbagus, proses pengolahan menjadi lebihringan.

Penentuan Proses Pengolahan. Dalamkondisi darurat, proses pengolahan pilihyang sederhana dan mudah dalampemeliharaannya, lokasi terkadang jauh darikota, bahkan terpencil, suku cadangperalatan yang paling mudah rusak harustersedia.

Disinfektan. Dalam kondisi darurat, resikoair terkontaminasi cukup tinggi olehberbagai sebab, mulai dari sumber,pengangkutan, sampai denganpenyimpanan, oleh karena itu perludisediakan bahan-bahan disinfektan dalambentuk sashet-sashet yang dapat dipakaiuntuk keperluan pengolahan sederhana.

Tempat Penampungan. Tempat pe-nampungan air sering karena dipakai secarabersama-sama, tercemar oleh ember yangdipakai untuk menimba, terutama jikamasing-masing membawa ember sendiri-sendiri. Tempat penampungan sebaiknyadidesain lebih tertutup untuk menghindarimasuknya pencemar atau menggunakankeran.

Jaringan Distribusi. Pada kondisi daruratdistribusi sering menjadi penyebabketidakpuasan dalam pelayanan,prioritaskan dan konsentrasikan jaringanpada wilayah yang kebutuhannya palingtinggi.

Pompa Air (manual atau elektrik). PompaTangan memegang peran yang penting,pilih yang betul-betul handal, karena akandipakai oleh orang banyak dan budayanya


62

sangat bervariasi, sulit dikontrol dan tidakmengenal waktu, klep pompa harus dipilihyang betul-betul kuat dan handal. Pompalistrik memerlukan bahan bakar, waktumenjalankan perlu pengaturan waktu,disesuaikan dengan hidupnya genset, adatau tidaknya penampungan meringankankerja pompa listrik, hingga tidak harus hidupsepanjang hari.

Genset dan Bahan Bakar. Generator listrik(genset) sangat diperlukan pada kondisidarurat. Pada saat banjir di Jakarta tahun2002, dimana jaringan listrik banyak yangmati, Genset sangat dibutuhkan untukpenerangan dan menjalankan untukmenyedot sumur dan membersihkan rumahdari lumpur. Oleh karena itu pilih gensetyang handal dan hemat bahan bakarnya.

Wadah Air. Jerigen wadah air, dapatmenjadi penyebab terjadinya rekontaminasiair yang sudah diolah. Oleh karena itupembersihan secara berkala perludilakukan. Pembersihan dapat dibantudengan larutan yang dicampur disinfektan.

5. TINGKATKAN KESIGAPAN

Bencana alam sering datang tidak tentuwaktu dan tempatnya. Oleh karena itu untukmeningkatkan kesigapan (respon) terhadapbencana perlu persiapan yang matang. Setiapdaerah sebaiknya mempersiapkan diri terhadapbencana banjir, kekeringan, gempa bumi atautsunami. Dengan melihat peta potensi bencanaalam, setiap wilayah dapat menentukan perlutidaknya untuk menyediakan peralatan-peralatanuntuk unit tanggap darurat.

Kesigapan daerah dalam menghadapibencana ditentukan oleh persiapan yangdilakukan dalam menghadapi bencana. dankesiapan sumberdaya manusia pelaksananya.Kesigapan menentukan kecepatan respon,sehingga dapat mengurangi korban danmengurangi penderitaan korban bencana.

Disamping itu diperlukan pelatihanketrampilan kepada para operator dalammenghadapi bencana, disamping untukmemastikan dan menjamin seluruh peralatanpengolah air berjalan baik, sehingga setiap saatdapat digunakan.

6. PENUTUP

1. Perlu peningkatan kewaspadaan denganmempersiapkan peralatan-peralatan untukmengatasi keadaan darurat.

2. Perlu pengenalan kualitas air untukmenentukan sumber air yang akandigunakan, menentukan proses pengolahandan jenis teknologi yang akan digunakan.

3. Pengolahan air untuk individu dilakukan padadaerah bencana yang terpencar dan sulitdijangkau.

4. Pengolahan air untuk komunal dilakukanpada daerah pengungsian yangterkonsentrasi.

5. Perlu peningkatan kesigapan dalammenghadapi bencana alam denganmeningkatkan ketrampilan dan melakukanlatihan untuk memastikan kesiapanperalatan.


63

DAFTAR PUSTAKA

1. Spiegel, PB, Le, P, Ververs, MT and Salama,P (2007). Occurrence and overlap of naturaldisasters, complex emergencies andepidemics during the past decade (1995-2004) Confl Health 1, 2.

2. Cruz, R, Harasawa, H, Lal, M and Wu, S(2007). IPCC Fourth Assessment Report:Working Group II Report "Impacts,Adaptation and Vulnerability" Chapter 10:Asia. United Nations EnvironmentalProgramme / World Meteorological Society,Geneva,Switzerland.http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter10.pdf.

3. Gaffga, NH, Tauxe, RV and Mintz, ED(2007). Cholera: a new homeland in Africa?Am J Trop Med Hyg77(4), 705-13.

4. Highsmith, Anita K., and Sidney A.Crow,1992, Waterborne Diseases.Encyclopedia of Microbiology, Centers forDisease Control and Prevention. Vol. 4.Academic Press,: 377-384.

5. IFRC, 2006, Household water treatment andsafe storage in emergencies, A field manualfor Red Bross/Red Crescent personnel andvolunteers, The International Federation, theNational Societies and the InternationalCommittee of the Red Cross togetherconstitute the International Red Cross andRed Crescent Movement.

6. Keputusan Menteri Kesehatan RepublikIndonesia Nomor 907/Menkes/SK/VII/2002Tentang Syarat-Syarat dan PengawasanKualitas Air Minum.

7. Lantagne, D, Quick, RE and Mintz, E(2006b). Household water treatment and safestorage options in developing countries: areview of current implementation practices.Woodrow Wilson International Center forScholars' Environmental Change andSecurity Program,www.wilsoncenter.org/topics/pubs/WaterStoriesComplete.pdf.

8. Peraturan Pemerintah Republik IndonesiaNomor 82 Tahun 2001 Tentang PengelolaanKualitas Air dan Pengendalian Pencemaranair.

9. Sobsey, M (2002). Managing water in thehome: accelerating health gains fromimproved water supply. World HealthOrganization,Geneva, Switzerland.http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/wsh0207/en/index2.html.

10. Brown, J, Sobsey, M and Proum, S (2007).Use of Ceramic Water Filters in Cambodia.Water and Sanitation Program / UNICEF,Cambodia.

11. UNISDR (2008). Disaster risk and climatechange. from http://www. unisdr.org/eng/risk-reduction /climate-change/climate-change.html, United Nations InternationalStrategy for Disaster Reduction, Geneva,Switzerland.

Date post:	15-Oct-2021
Category:	Documents
Upload:	others
View:	6 times
Download:	0 times

TEKNOLOGI PENYEDIAAN AIR MINUM UNTUK KEADAAN …

Documents