Filtrasi Air Sungai Krueng Pasee menggunakan Membran Keramik Berbasis Tanah Liat dan Zeolit Alam

Elisa (1424301050)

Jurusan Teknik Kimia Program Studi Sarjana Terapan Teknologi Kimia Industri Politeknik Negeri Lhokseumawe

Jl. Medan-B.Aceh Km. 280.3, Aceh Utara

Email : Elisadanur04@gmail.com

Abstract

   Pentingnya Air minum dalam kehidupan yang tak bisa dipungkiri mengharuskan semua pihak untuk peduli akan air. Ditambah lagi seiring perkembangan teknologi industri dan ekonomi dalam masyarakat serta sebagaimana yang diketahui di Aceh Utara sedang direvitalisasi kawasan Industri menjadi KEK Arun (Komarawidjaja W., Riyadi A. dan Garno Y. S., 2017). Pada paper ini dijelaskan prinsip filtrasi air sungai dengan memanfaatkan teknologi membran. Membran merupakan suatu proses pemisahan dua fasa atau lebih dimana menahan suatu fasa yang dari aliran fluida kemudian mengeluarkan yang lain dalam bentuk aliran fluida juga (Maulida E. 2017). Pembuatan membran tidak hanya dengan tanah liat divariasikan dengan zeolit saja, melainkan didalamnya ditambahkan pula logam mulia yaitu perak. Tanah liat yang divariasikan zeolit ketika dibakar dengan suhu tinggi mampu membentuk pori sampai dengan beberapa micron. Kemudian  pada proses pembakaran akan mengalami penyusutan, sehingga awal membran yang dibakar berdiameter 15 cm menyusut hingga 2 cm maka membran yang terbentuk berdiameter 13 cm. Begitu pula dengan tingginya membran tersebut mengalami penyusutan juga.

Keywords : Air Sungai, Membran, Tanah Liat, Zeolit Alam.

1.      Pendahuluan

Sebagai bagian dari agenda global pembangunan berkelanjutan, Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional (RPJPN) 2005-2025, berkomitmen untuk menjamin ketersediaan akses air yang aman. Pentingnya Air minum dalam kehidupan yang tak bisa dipungkiri mengharuskan semua pihak untuk peduli akan air. Ditambah lagi seiring perkembangan teknologi industri dan ekonomi dalam masyarakat serta sebagaimana yang diketahui di Aceh Utara sedang direvitalisasi kawasan Industri menjadi KEK Arun (Komarawidjaja W., Riyadi A. dan Garno Y. S., 2017). Langkanya sumber air baku dan mahalnya teknologi pengolahan air menuntut masyarakat untuk bersama-sama menghemat dalam penggunaan air dan peduli terhadap lingkungan. Karena mau tidak mau perilaku manusia terhadap lingkungan akan mempengaruhi pula kuantitas dan kualitas sumber air baku yang seharusnya dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin bagi kesejahteraan manusia. Ketersediaan air itu bergantung pada Daerah Aliran Sungai (DAS). Dimana pada prinsipnya sungai merupakan pengaturan tata guna lahan untuk berbagai kepentingan rasional juga dengan beberapa penilaian seperti indikator kunci, kuantitas, kualitas dan kotinuitas penggunaan DAS. Oleh karena itu sanitasi air merupakan salah satu permasalahan yang mendesak di negara berkembang seperti Indonesia.   

Dalam prinsip mengolah air baku banyak dilakukan metode pengolahan seperti dengan cara flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan lain – lain. Pada paper ini dijelaskan prinsip filtrasi air sungai dengan memanfaatkan teknologi membran. Membran merupakan suatu proses pemisahan dua fasa atau lebih dimana menahan suatu fasa yang dari aliran fluida kemudian mengeluarkan yang lain dalam bentuk aliran fluida juga (Maulida E. 2017). Penyebab membran banyak digunakan dalam pengolahan air karena dengan menggunakan membran sebagai penerapan bagi masyarakat Indonesia khususnya Aceh daerah pedalaman yang krisis akan air bersih serta untuk menambah nilai komersiil dan juga sebagai inovasi baru untuk dunia penelitian khususnya bagi Engineer Kimia dan Lingkungan. Kemudian membran ini divariasikan dengan zeolite alam. Dimana zeolit alam merupakan sumber daya alam yang banyak di aplikasikan sesuai dengan sifatnya. Sifat zeolit sangat isitmewa bila dimanfaatkan yakni sifat dehidrasinya ketika dipanaskan, kemudian sebagai katalis, sifat zeolit sebagai penukar ion dan yang terakhir sebagai adsorben untuk menyaring molekul.

Dalam Paper ini hal akan dipelajari metode filtrasi air sungai menggunakan membran keramik yang dimodifikasi. Karakteristik membran keramik berupa Laju alir Membran (Fluks Membran) dan morfologi serta kemampuan membran keramik sebagai media filter terhadap standar golongan air juga akan dibahas parameter  meliputi pH, turbidity, TDS serta Fe & Mn, kesadahan, Bactery E.coli dalam air sungai sebelum dan sesudah proses.

2.      Pembahasan

Dalam aplikasinya, membran keramik digunakan dengan variasi zeolit dan clay dengan karbon aktif sebagai aditif untuk penurunan kadar logam Fe dan Mn pada air tanah di daerah Bekasi hasilnya bahwa semakin banyak aditif yang ditambahkan pada membran maka semakin efektif pula penurunan kadar kedua logam tersebut pada air tanah. Kemudian pada paper Heri S., Alven H., Ahmad N., Hermawan K. D., dan Bambang S. (2014), mengenai pembuatan membran keramik berpori berbahan dasar silika dan karbon aktif hasilnya diatas baku mutu air bersih sehingga membutuhkan pengolahan air lebih lanjut. Lalu, pada paper Sapta Y. (2011), dalam judul efektifitas filter gerabah tanah liat, karbon aktif, dan ekstrak daun sirih dalam pengolahan air baku  skala rumah tangga menunjukkan hasil yang signifikan dimana semakin tinggi volume ekstrak daun sirih yang digunakan akan memberi hasil yang semakin baik terhadap penurunan bakteri E.coli namun dapat menyebabkan kenaikan kadar turbidity, untuk itu turbidity dapat diminimalkan dengan filtrasi kembali.

Hasil dari pembuatan membran ini dilakukan analisa dengan beberapa uji yaitu :

a.       TDS ( Total Dissolved Solid )

b.      Turbidity

c.       Fe & Mn

d.      pH

e.       Bactery E.coli

f.       Laju Aliran Membran (Fluks Membran)

g.      SEM

Dimana diamati dengan perolehan hasil dari TDS (Total Dissolved Solid), turbidity, pH, uji AAS untuk Fe dan Mn kemudian uji bactery E.Coli  sesuai SNI kemudian menganalisa Laju Aliran Membran (Fluks Membran) dan uji SEM  dengan memperhatikan morfologi dari membran tersebut dimana pori – pori yang terbentuk sesuai dengan laju aliran membrannya.

Pada penelitian ini pembuatan membran tidak hanya dengan tanah liat divariasikan dengan zeolit saja, melainkan didalamnya ditambahkan pula logam mulia yaitu perak. Suatu logam yang sering digunakan dalam dunia kedokteran untuk membunuh mikroorganisme eukariotik dan  bactery E. Coli. Aplikasi pencampuran antara logam Ag – zeolit mampu menjadi anti bakterial. Hal tersebut dipengaruhi oleh kemampuan zeolit yang dapat memberikan efek perlindungan pada bahan atau produk – produk tertentu dari efek termal, mekanikal, kimia dan biokimia. Zeolit biasanya mampu untuk menyaring kekeruhan dalam air. Tidak hanya itu tanah liat yang divariasikan zeolit ketika dibakar dengan suhu tinggi mampu membentuk pori sampai dengan beberapa micron. Kemudian  pada proses pembakaran akan mengalami penyusutan, sehingga awal membran yang dibakar berdiameter 15 cm menyusut hingga 2 cm maka membran yang terbentuk berdiameter 13 cm. Begitu pula dengan tingginya membran tersebut mengalami penyusutan juga.

3.      Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil pada paper  ini ialah membran keramik yang modifikasi dengan bahan aditif lain seperti karbon aktif, pasir silika dan zeolit menghasilkan membran yang berpori. Penyebab membran tersebut berpori ialah karena dibakar pada suhu tinggi. Kemudian membran tersebut juga mengalami penyusutan akibat dibakar. Penyusutannya bisa berkisar 2 cm baik diameter maupun tinggi dari membran tersebut. Parameter  meliputi pH, turbidity, TDS serta Fe & Mn, kesadahan, Bactery E.coli dalam air sungai sebelum dan sesudah proses.

Daftar Pustaka

Addin I. dan dan Yamtinah S., 2016. Pembuatan Perak Nitrat (Agno3) Teknik Dari Limbah Penyepuhan Perak. Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Prociding SNPS 2016. 

Afrianty C., Gustin L. dan Dewi T. K., 2012. Pengolahan Limbah Air Tambang menggunakan Teknologi Membran Keramik. Jurnal Teknik Kimia No. 3, Vol. 18, Agustus 2012.

BORDA-CAMBODIA. 2010. Technical Data Sheet For Project Code 2010. CBOR. DEWATS.001.

Dr S. Chrin. 2008. State Of  Waste Water Treatment In Cambodia. Programme WEPA, Dialogue in Cambodia. Cambodia.

Firmansyah, F., Pranoto dan  Inayati, 2016. Kajian Efektivitas Pengolahan Air Minum sesuai PERMENKES menggunakan Adsorben Lempung Banding Andisol dalam menjerat Logam Berat Kadmium (Cd) dan Bakteri Patogen. Jurnal EkoSains, Vol. 7, No. 4, maret 2016.

Ginting J. A. J., Budi A. S. dan Budi E., 2012. Penggunaan Membran Keramik Berbasis Zeolit dengan Karbon Aktif Sebagai Aditif untuk Penurunan Kadar FE dan MN Pada Air Tanah Daerah Bekasi. Seminar Nasional Fisika, Jakarta, 9 Juni 2012.

Hidrologi Social Enterprice. 2014. Safe Water at the House Hold level. Introduction To The Cambodian Ceramic Filter Produced By Hidrologi Social Enterprise, June 2014.

Ichwana dan Nasution Z., 2014. Pengaruh Aspek Biofisik dan Partisipasi Masyarakat untuk Pengelolaan Sumber Daya Air di Daerah Aliran Sungai Krueng Peusangan Aceh. ISSN 2356-4938, Prosiding SNSTL I 2014, Padang, 1 Tugas 1 September 2014.

Komarawidjaja W., Riyadi A. dan Garno Y. S., 2017. The State of Heavy Metal Content in The Coastal Water of Aceh Utara Regency And Lhokseumawe City. ISSN 251-258, Jurnal Teknologi Lingkungan Vol. 18, No. 2, 2017.

Maulida, E., 2016. Pemurnian Air Gambut Menggunakan Membran Keramik      Termodifikasi Arang Aktif  dan Kaporit. Buku Tugas Akhir Politeknik Negeri Lhokseumawe.

PATH. 2009. Understanding Consumers And The Market For Household Water Treatment Product In Cambodia, A Catalyst for Global Health, December 2009.

Sapta Y., 2013. The Effectiveness Of Pottery Clay Filter, Activated Carbon And Extracted Betel Leaf In Treating Water At Household Scale. Jurnal Lingkungan Tropis, IATPLI. ISSN No. 1978-2713, Akreditasi No. 377/AU1/P2MBI/07/2011, Vol. 5, No. 2, Bandung, September 2013.

Sugiarto A., 2012. Penelitian Komposit Gerabah, Pasir Besi, Sekam Padi Dengan Variasi Fraksi Volume. Makalah Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Susilah, 2013. Studi Analisa Kapasitas Debit Terhadap Kebutuhan Air Bersih Proyeksi Tahun 2009-2014 pada IPA Bantuan Oxfam (PDAM TIRTA MON PASEE) Kabupaten Aceh Utara. Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Malikussaleh. ISSN 2088-0651. Teras Jurnal, Vol. 3, No. 2, September 2013.

Udyani K. dan Wulandari Y., 2014. Aktivasi Zeolit Alam untuk Peningkatan Kemampuan sebagai Adsorben pada Pemurnian Biodiesel. Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Adhitama Surabaya. Seminar nasional Sains dan Teknologi Terapan 2014. ISBN : 978-602-98569-1-0, Surabaya, 2014.

Utami I., 2017. Aktivasi Zeolit sebagai Adsorben Gas CO₂. Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UPN “Veteran” Jawa Timur. Jurnal Teknik Kimia, Vol. 11, No. 2,  Surabaya, April 2017.

Yulianis, Mahidin dan Muhammad S., 2017. Adsorption Of Copper Ions Using Activated Nano Natural Zeolite. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Unsyiah, Banda Aceh. Jurnal Litbang Industri Vol. 7 No. 1, 61-69, Juni 2017.