pengolahan air gambut

Alat penyaring air gambut modern

Air gambut atau air rawa berbahaya untuk dikonsumsi.  Air gambut memiliki derajat keasaman (pH) 2,7- 4. Adapun pH netral adalah 7. Pengolahan air gambut melalui sejumlah tahapan, meliputi koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dekolorisasi, netralisasi, dan desinfektasi.

Masyarakat di lahan gambut berisiko mengalami gangguan kesehatan karena mengonsumsi air bersifat asam yang bisa membuat gigi keropos. Selain itu, air rawa mengandung zat organik ataupun anorganik yang bisa mengganggu metabolisme tubuh.

Saat ini, instalasi pengolah air gambut  diproduksi dengan kapasitas 60 liter per menit. Alat penyaring air gambut ini  mampuair gambut asam mencukupi kebutuhan air bersih 100 rumah tangga.

Pengolahan air gambut skala Rumah tangga atau pun industri untuk suatu desa dapat dibangun langsung di daerah setempat. Teknologi yang penyaringan air modern ini bisa dioperasikan langsung oleh teknisi setempat yang dilatih tata cara proses pengolahan air gambut dan pengoperasian instalasinya. Bila dioperasikan 24 jam per hari, Alat penyaring air gambut ini mampu melayani ±100 jiwa dengan asumsi kebutuhan air bersih 85 liter/jiwa/hari. Oleh karena itu alat pengolahan air gambut ini cocok diterapkan di daerah industri maupun pariwisata/perhotelan yang berair gambut.

Air gambut yang berwarna hitam kecoklatan itu mengandung senyawa organik trihalometan yang bersifat karsinogenik (memicu kanker). Selain itu, air gambut mengandung logam besi dan mangan dengan kadar cukup tinggi. Konsumsi dalam jangka panjang bisa mengganggu kesehatan.

Diendapkan dan disaring
Air gambut diolah dengan cara koagulasi (diendapkan). Koagulan utama yang digunakan adalah alum sulfat. Koagulan ini digunakan dengan variasi konsentrasi hingga 50 bagian per sejuta (ppm), bergantung pada kepekatan air yang digunakan.

Koagulasi menghasilkan endapan yang ditampung dalam bak sedimentasi. Selanjutnya, air dialirkan untuk disaring dengan pasir silika dan antrasit.

Unit filtrasi merupakan saringan pasir cepat. Diameter pasir silika dan antrasit adalah 0,6-2 milimeter.

Komposisi media penyaring disusun berdasarkan tingkat efisiensi proses koagulasi. Media filter memungkinkan terbentuknya biofilm mikroorganisme. Ini yang menguraikan polutan organik air gambut yang dialirkan.

Untuk menghilangkan bau, warna, dan rasa digunakan penyaring dengan media PureTAG Super dan karbon aktif. Dengan ukuran partikel media filter PureTAG Super dan karbon aktif relatif kecil, warna air gambut yang pekat dan mengandung asam humat dapat diserap.

Konsentrasi media filter PureTAG Super dan karbon aktif bergantung pada intensitas warna yang akan direduksi. Kemudian dilanjutkan dengan proses netralisasi tingkat keasaman air menggunakan soda ash. Untuk membunuh bakteri patogen di dalam air digunakan kalsium hipoklorit.

Pengolahan air gambut dengan alat ini mencakup pengolahan air rawa, termasuk ditemukannya kombinasi optimal antara proses netralisasi, pembubuhan karbon aktif, dan koagulasi.

Dari hasil pengembangan instalasi pengolah air gambut memungkinkan dibuat sistem pengolah air gambut yang kontinu dengan produktivitas tinggi. Peralatannya bisa dirancang dalam bentuk kecil dan mudah dibawa.

Kualitas air hasil filtrasi memenuhi standar kesehatan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010. Untuk pengolahan dibutuhkan energi listrik relatif rendah. Energi itu bisa diupayakan dari panel surya.

Saat ini diperkirakan luas hutan dan lahan gambut yang tersisa sekitar 21 juta hektar. Jutaan penduduk di lokasi itu masih memanfaatkan air gambut untuk keperluan sehari-hari, selain air tadah hujan.

Pemenuhan kebutuhan air bersih di Indonesia masih sangat kurang. Diperkirakan hanya 30 persen dari kebutuhan yang terpenuhi. Bahkan, di kawasan lahan gambut marginal diperkirakan hanya 10 persen penduduk yang memiliki akses air bersih.

Dari hasil pengamatan pengolah air gambut memberikan sumbangan nyata. Pemanfaatannya sekaligus juga untuk pencapaian Tujuan Pembangunan Milenium 2015 melalui peningkatan akses terhadap air bersih.

Sumber [AnekaSumber]

Pengolahan air gambut dengan alat penyaringan air

Pengolahan air gambut dengan alat penyaringan air, Dalam kehidupan sehari-hari manusia selalu memerlukan air bersih terutama untuk air minum, masak, mandi, mencuci dan sebagainya. Pada kenyataanya, masih banyak manusia yang kekurangan air bersih. Terbukti di negara-negara sedang berkembang saat ini, hampir 25 juta orang meninggal setiap tahun karena menggunakan air kotor yang tidak memenuhi standar kesehatan . Salah satu jenis air tercemar yang tidak memenuhi standar kesehatan adalah air gambut.

Di Provinsi Riau,jumlah air gambut tersebut sangat banyak dan dominan maka seharusnya dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif sumber air bersih bagi masyarakat dengan menggunakan Pengolahan air gambut . Air gambut mempunyai ciri-ciri berwarna coklat tua sampai kehitaman (124-850 PtCo), berkadar organik tinggi (138 –1560 mg/l KMnO4), dan bersifat asam (pH 3,7-5,3)

Untuk mengetahui kualitas air gambut, perlu ditinjau dari beberapa parameter yang mepengaruhinya, yaitu:

1.pH
Parameter pH menunjukan kadar asam atau basa dalam suatu larutan, derajat keasaman larutan bergantung dari konsentrasi H+ .

2.Kekeruhan
Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, seperti lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat halus lainnya. Kekeruhan merupakan sifat optis dari suatu larutan, yaitu hamburan dan absorpsi cahaya yang melaluinya.

3.Warna
Konsentrasi warna air gambut diukur dengan metode platina-kobalt (Pt-Co), karena metode ini digunakan untuk mengukur warna air yang dapat diminum dan air berwarna yang disebabkan oleh bahan- bahan yang terbentuk secara alami seperti dekomposisi asam – asam organik dari daun – daunan, kulit kayu, akar, bahan – bahan humus dan tanah gambut

4.Kandungan Organik
Zat organik pada air gambut didominasi oleh senyawa humat yang bersifat sulit dirombak oleh mikroorganisme atau bersifat nonbiodegradable .

5.Bau
Air yang berbau umumnya akibat adanya materi organik yang membusuk. Organik yang membusuk biasanya terkumpul di bagian dasar dan apabila sudah cukup banyak akan menghasilkan kondisi yang baik bagi pertumbuhan bakteri anaerobik yang dapat menimbulkan gas – gas berbau. Sumber bahan organik adalah sisa – sisa tanaman, bangkai binatang, mikroorganisme dan air .

Karakteristik air gambut seperti yang telah disebutkan sebelumnya menunjukkan bahwa air gambut kurang menguntungkan untuk dijadikan air bersih bagi masyarakat di daerah berawa.

Oleh karena itu, perlu pengolahan air gambut lebih lanjut agar menghasilkan air bersih yang memenuhi standar kesehatan. Pengolahan air gambut ini, terdiri dari beberapa mekanisme utama yaitu filtrasi,adsorpsi, dan aktivitas biologis.Pengolahan air gambut

Pengolahan air gambut dengan proses filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas) yang membawanya menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid. Pada pengolahan air gambut, filtrasi digunakan untuk menyaring air hasil dari proses koagulasi – flokulasi – sedimentasi sehingga dihasilkan air bersih atau air minum dengan kualitas tinggi. Di samping mereduksi kandungan zat padat, Pengolahan air gambur dengan cara filtrasi dapat pula mereduksi kandungan bakteri, menghilangkan warna, rasa, bau, besi dan mangan.

Pengolahan air gambut dalam proses filtrasi terdapat kombinasi antara beberapa proses yang berbeda. Proses – proses tersebut meliputi:

a. Mechanical straining
Merupakan proses penyaringan partikel tersuspensi yang terlalu besar untuk dapat lolos melalui ruang antara butiran media filter.

b. Sedimentasi
Proses mengendapnya partikel tersuspensi yang berukuran lebih kecil dari lubang pori-pori pada permukaan media filter.

c. Adsorpsi
Prinsip proses ini adalah akibat adanya perbedaan muatan antara permukaan partikel tersuspensi yang ada di sekitarnya sehingga terjadi gaya tarik-menarik.

d. Aktivitas kimia
Merupakan proses dimana partikel yang terlarut diuraikan menjadi substansi sederhana dan tidak berbahaya atau diubah menjadi partikel tidak terlarut, sehingga dapat dihilangkan dengan proses penyaringan, sedimentasi dan adsorpsi pada media berikutnya.

e. Aktivitas biologi
Merupakan proses yang disebabkan oleh aktifitas mikroorganisme yang hidup di dalam media filtrasi.

Dalam proses pengolahan air gambut teknologi filtrasi juga terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi kualitas air hasil filtrasi, efisiensi proses dan sebagainya, faktor-faktor tersebut antara lain:

a.Debit filtrasi
Untuk mendapatkan hasil yang memuaskan diperlukan keseimbangan antara debit filtrasi dan kondisi media yang ada. Debit yang terlalu cepat akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien.

b.Kedalaman, ukuran dan jenis media filter
Partikel tersuspensi yang terdapat pada influen akan tertahan pada permukaan filter karena adanya mekanisme filtrasi. Oleh karena itu, efisiensi filter merupakan fungsi karakteristik dari filter bed, yang meliputi porositas dari ratio kedalaman media terhadap ukuran media. Tebal tidaknya media akan mempengaruhi lama pengaliran dan besar daya saring. Demikian pula dengan ukuran (diameter) butiran media berpengaruh pada porositas dan daya saring.

c.Kualitas air baku
Kualitas air baku akan mempengaruhi efisiensi filtrasi, khususnya kekeruhan. Kekeruhan yang terlalu tinggi akan menyebabkan ruang pori antara butiran media cepat tersumbat. Oleh karena itu dalam melakukan filtrasi harus dibatasi kandungan kekeruhan dari air baku yang akan diolah.

Jika kita sudah mengetahui parameter dan cara pengolahan air gambut dengan filter air maka kita dapat langsung menerapkan cara pengolahan air gambut sehingga kita dapat langsung menikmati air bersih dan sehat.

Keuntungan yang didapatkan jika menggunakan pengolahan air gambut dengan filter air.

  1. Teknologi Pengolahan air gambut dengan filter penjernih air , dapat diwujudkan dalam bentuk instalasi pengolahan air gambut modern, mudah dikelola dan dirawat.
  2. Pengolahan air gambut dengan filter air  dapat dikembangkan lagi dengan digabungkan  teknologi – teknologi modern (contoh filter air digabungkan dengan reverse osmosis) , Sehingga air bersih yang dihasilkan oleh proses pengolahan air gambut dengan penyaringan air ini dapat di jadikan air minum sehat dan aman oleh masyarakat banyak.
  3. Pengolahan air gambut dengan alat penjernih air sangat mudah didapatkan dan digunakan, Anda dapat membeli alat pengolahan air gambut di toko penjual filter air atau pun toko penjual penyaringan air , Salah satunya adalah Penjernih air Nano Smart Filter. Anda dapat memesannya melalui website http://www.nanosmartfilter.com/ atau menelpon ke (021) 295 296 30 / 31

Sumber (dari berbagai sumber)

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]