You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»Air Bersih,air limbah,pemurnian air,Pencemaran Air,Pengolahan Air Bersih,Penjernih Air»Cara pengolahan air gambut menjadi air bersih dan sehat

Cara pengolahan air gambut menjadi air bersih dan sehat

Karakteristik Air Gambut
Air gambut adalah air permukaan yang banyak terdapat di daerah berawa maupun dataran rendah terutama di Sumatera dan Kalimantan, yang mempunyai ciri­ ciri sebagai berikut (Kusnaedi, 2006) :pengolahan air gambut nano smart

-Intensitas warna yang tinggi (berwarna merah kecoklatan)
-pH yang rendah
-Kandungan zat organik yang tinggi
-Kekeruhan dan kandungan partikel tersuspensi yang rendah
-Kandungan kation yang rendah

Warna coklat kemerahan pada air gambut merupakan akibat dari tingginya kandungan zat organik (bahan humus) terlarut terutama dalam bentuk asam humus dan turunannya. Asam humus tersebut berasal dari dekomposisi bahan organik seperti daun, pohon atau kayu dengan berbagai tingkat dekomposisi, namun secara umum telah mencapai dekomposisi yang stabil (Syarfi, 2007). Dalam berbagai kasus, warna akan semakin tinggi karena disebabkan oleh adanya logam besi yang terikat oleh asam­asam organik yang terlarut dalam air tersebut.

Struktur gambut yang lembut dan mempunyai pori­pori menyebabkannya mudah untuk menahan air dan air pada lahan gambut tersebut dikenal dengan air gambut. Berdasarkan sumber airnya, lahan gambut dibedakan menjadi dua yaitu (Trckova, M., 2005) :

Bog Merupakan jenis lahan gambut yang sumber airnya berasal dari air hujan dan air permukaan. Karena air hujan mempunyai pH yang agak asam maka setelah bercampur dengan gambut akan bersifat asam dan warnanya coklat karena terdapat kandungan organik.

Fen Merupakan lahan gambut yang sumber airnya berasal dari air tanah yang biasanya dikontaminasi oleh mineral sehingga pH air gambut tersebut memiliki pH netral dan basa.

Berdasarkan kelarutannya dalam alkali dan asam, asam humus dibagi dalam tiga fraksi utama yaitu  (Pansu, 2006) :

1. Asam humat
Asam humat atau humus dapat didefinisikan sebagai hasil akhir dekomposisi bahan organik oleh organisme secara aerobik. Ciri­ciri dari asam humus ini antara lain:
Asam ini mempunyai berat molekul 10.000 hingga 100.000 g/mol (Collet, 2007).
Merupakan makromolekul aromatik komplek dengan asam amino, gula amino, peptide, serta komponen alifatik yang posisinya berada antara kelompok aromatik (Gambar 2.1). Merupakan bagian dari humus yang bersifat tidak larut dalam air pada kondisi pH < 2 tetapi larut pada pH yang lebih tinggi.
Bisa diekstraksi dari tanah dengan bermacam reagen dan tidak larut dalam larutan asam.
Asam humat adalah bagian yang paling mudak diekstrak diantara komponen humus lainnya.
Mempunyai warna yang bervariasi mulai dari coklat pekat sampai abu­abu pekat.
Humus tanah gambut mengandung lebih banyak asam humat (Stevenson, 1982).
Asam humus merupakan senyawa organik yang sangat kompleks, yang secara umum memiliki ikatan aromatik yang panjang dan nonbiodegradable yang merupakan hasil oksidasi dari senyawa lignin  (gugus fenolik).

2. Asam fulvat
Asam fulvat merupakan senyawa asam organik alami yang berasal dari humus, larut dalam air, sering ditemukan dalam air permukaan dengan berat molekul yang rendah yaitu antara rentang 1000 hingga 10.000 (Collet, 2007). Bersifat larut dalam air pada semua kondisi pH dan akan berada dalam larutan setelah proses penyisihan asam humat melalui proses asidifikasi. Warnanya bervariasi mulai dari kuning sampai kuning kecoklatan. Struktur model asam fulvik dapat dilihat pada Gambar 2.2.

3. Humin
Kompleks humin dianggap sebagai molekul paling besar dari senyawa humus karena rentang berat molekulnya mencapai 100.000 hingga 10.000.000. Sedangkan sifat kimia dan fisika humin belum banyak diketahui (Tan, 1982). Tan juga menyatakan bahwa karakteristik humin adalah berwarna coklat gelap, tidak larut dalam asam dan basa, dan sangat resisten akan serangan mikroba. Tidak dapat diekstrak oleh asam maupun basa.

Perbedaan antara asam humat, asam fulvat dan humin bisa dijelaskan melalui variasi berat molekul, keberadaan group fungsional seperti karboksil dan fenolik dengan tingkat polimerisasi .

diketahui bahwa kandungan karbon dan oksigen, asiditas dan derajat polimerisasi semuanya berubah secara sistematik dengan peningkatan berat molekul. Asam fulvik dengan berat molekul yang rendah memiliki kandungan oksigen yang lebih  tinggi  dan  kandungan  karbon yang rendah  jika dibandingkan dengan asam humat dengan berat molekul yang tinggi. Warna juga akan semakin tinggi dengan semakin tingginya berat molekul.

Bahan organik tanah dan tanamam berada dalam bentuk koloid. Dan berdasarkan kemudahan berikatan dengan air maka, bahan organik dapat dibedakan atas hidrofobik (tidak suka air) dan hidrofilik (suka air). Koloid hidrofobik dapat diflokulasi, sedangan koloid hidrofilik biasanya tidak. Koloid tanaman kebanyakan bersifat hidrofilik sehingga sulit untuk dikoagulasi secara konvensional (Tan, 1991).

Karakteristik air gambut bersifat spesifik, bergantung pada lokasi, jenis vegetasi dan jenis tanah tempat air gambut tersebut berada, ketebalan gambut, usia gambut, dan cuaca. Hal ini dapat dilihat pada karakteristik air gambut dari sebagian wilayah Indonesia yang merupakan hasil penelitian Puslitbang Pemukiman bekerja sama dengan PAU ITB (Irianto, 1998).

Pengolahan Air Gambut
Karakteristik air gambut seperti yang telah disebutkan di atas menunjukkan bahwa air gambut kurang menguntungkan untuk dijadikan air minum bagi masyarakat di daerah berawa. Namun karena jumlah air gambut tersebut sangat banyak dan dominan berada di daerah tersebut maka harus bisa menjadi alternatif sumber air minum masyarakat. Kondisi yang kurang menguntungkan dari segi kesehatan adalah sebagai berikut :

  • Kadar keasaman pH yang rendah dapat menyebabkan kerusakan gigi dan sakit perut.
  • Kandungan organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi mikroorganisma dalam air, sehingga dapat menimbulkan bau apabila bahan organik tersebut terurai secara biologi, (Wagner, 2001).
  • Apabila dalam pengolahan air gambut tersebut digunakan klor sebagai desinfektan, akan terbentuk trihalometan (THM’S) seperti senyawa argonoklor yang dapat bersifat karsinogenik (kelarutan logam dalam air semakin tinggi bila pH semakin rendah), (Wagner, 2001).

Ikatannya yang kuat dengan logam (Besi dan Mangan) menyebabkan kandungan logam dalam air tinggi dan dapat menimbulkan kematian jika dikonsumsi secara terus menerus (Wagner, 2001).

Metode pertukaran ion menggunakan resin MEIXdapat menghilangkan warna sejati air (asam humat dan fulvat) dari 109 Pt­Co menjadi 1 Pt­Co. Dengan mempertimbangkan sebagian besar pengolahan air di Indonesia masih menggunakan sistem konvensional. Cara pengolahan air secara konvensional / pengolahan lengkap (koagulasi – flokulasisedimentasifiltrasinetralisasi dan desinfektan) dapat digunakan untuk menghilangkan warna terutama pembentuk warna semu sekitar 80 %, efisiensi penghilangan warna akan lebih efektif jika dilakukan modifikasi dan tambahan proses seperti aplikasi karbon aktif, reaksi redoks, dan koagulan – flokulan aid, (Pararaja, 2007).

Efektifitas proses elektrokoagulasi untuk memindahkan (removing) zat­zat organik dari limbah rumah potong hewan menggunakan sel­sel elektrolitik (electrolytic cells) monopolar dan bipolar. Hasil menunjukkan bahwa pencapaian (performance) terbaik diperoleh menggunakan sistem elektroda baja (mild steel) bipolar yang dioperasikan pada intensitas arus 0,3 A selama 60­90 menit. Berhasil menurunkan BOD sebesar 86 ± 1%, lemak dan minyak sebesar 99 ± 1%, COD sebesar 50 ± 4%, TSS (total suspended solid) sebesar 89 ± 4% dan Turbidity sebesar 90 ± 4%. Total biaya yang dibutuhkan 0,71 USD $ / m3 limbah rumah potong hewan, (Asselin, M., 2008).

Menyelidiki efek pH awal untuk menurunkan unsur­unsur humus dari air limbah dengan proses elektrokoagulasi. Efek dari pH awal pada sistem elektrokoagulasi bisa duakali lipat, yaitu distribusi produk hidrolisis aluminium, transformasi unsur­unsur humus yang terkait ke pH awal dan akhirnya efek dari lapisan gel khususnya pada konsentrasi unsur­unsur humus yang tinggi dan pH awal yang tinggi yang dibentuk pada permukaan anoda. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa konsentrasi awal unsur­unsur humus dan pH awal sangat efektif pada efisiensi dan tingkat penurunan. pH awal air limbah telah disesuaikan 5,0 dan efisiensi penurunan yang tinggi telah diamati. Sehingga sistem elektrokoagulasi akan dioperasikan pada pH rendah yaitu 5,0 pada konsentrasi unsur­unsur humus yang tinggi, (Koparal, A.S., 2008).

Pengolahan air gambut yang dilakukan dengan mengkombinasikan larutan tawas dan metode elektrokoagulasi yang kemudian di ujicoba ke model. Sebelum proses elektrokoagulasi berlangsung, air gambut terlebih dahulu dicampur dengan larutan tawas (tawas yang dikomersialkan dengan mutu 17 %) sebanyak 10 ml/l air gambut (kadar 1000 ppm). Proses elektrokoagulasi berlangsung optimum dengan waktu elektrokoagulasi 45 menit dengan memberikan tegangan pada elektroda aluminium sebesar 12 volt dan kecepatan alir 1 L/menit. Hasil uji coba ke model diperoleh persentase penurunan warna sebesar 91,79 % (dari 94,295 Pt­Co menjadi 7,746 Pt­Co), dan kekeruhan sebesar 98,68 % (dari 72,43 NTU menjadi 0,953 NTU) (Susilawati, et al., 2009).

Alternatif Proses Pengolahan Air Gambut
Berdasarkan pada pengetahuan tentang penyebab dan kandungan warna pada air gambut dan sifat­sifatnya, maka proses dan metode pengolahan yang dapat di terapkan untuk mengolah jenis air berwarna alami adalah: Proses oksidasi, proses adsorpsi, proses koagulasi flokulasi, dan proses elektrokoagulasi.

Sumber[repository.usu.ac.id]

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment