Penanganan Pencemaran Sumber Air Dengan Metode …

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id


i

Penanganan Pencemaran Sumber Air Dengan Metode Penurunan

Kadar Besi (Fe) Menggunakan Reaktor DMI

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Syarat memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik (A.Md.T)

Pada Program Studi DIII Teknik Sipil Sekolah Vokasi

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

Disusun Oleh :

DEWANTORO KUNCORO WAHYU UTOMO

NIM. I 8717005

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK SIPIL

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2020



ii

Handling of Water Source Pollution by Decreasing Iron (Fe)

Content Using DMI Reactor

FINAL PROJECT

Writen to Fulfill the Requirement to Obtain Ahli MadyaTeknik (A.Md.T) in a

Diploma Study Program of Civil Engineering Department of Vocational College

Of Sebelas Maret University Surakarta

Disusun Oleh :

By :

DEWANTORO KUNCORO WAHYU UTOMO

NIM. I 8717005

CIVIL ENGINEERING UNDERGRADUATE STUDY PROGRAM

CIVIL ENGINEERING DEPARTMENT OF VOCATIONAL COLLEGE

SEBELAS MARET UNIVERSITY

SURAKARTA

2020



v

MOTTO

“Dan bahwa manusia hanya memperoleh apa yang telah diusahakannya” (An Najm

: 39)

“Seribu orang tua bisa bermimpi, satu orang pemuda bisa mengubah dunia” (Ir.

Soekarno)

“Tuhan tidak merubah nasib suatu bangsa sebelum bangsa itu merubah nasibnya”

(Ir. Soekarno)

“Harus konsisten dalam menekuni bidang disiplin ilmu yang anda pelajari. Anda

bisa menjadi konsisten seperti saya” (B.J. Habibie)

“Keberhasilan bukanlah milik orang yang pintar, keberhasilan adalah kepunyaan

mereka yang senantiasa berusaha” (B.J. Habibie)

“Awali kebaikan dengan Bismillah, serahkan semua pada Nya semata, akhiri

ucaplah Alhamdulillah, segala puji hanya milik Allah” (Nissa Sabyan)



vi

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat

serta hidayah-Nya serta atas dukungan dan doa dari orang-orang tercinta, akhirnya

Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu rasa bangga dan

bahagia saya ucapkan terhadap orang-orang terkasih serta rasa syukur dan

terimakasih sebesar-besarnya kepada :

Allah SWT, atas izin dan karunia-Nya maka Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

sesuai dengan target waktu.

Bapak dan Ibu tercinta, yang telah banyak mendukung memberi semangat serta

support memberikan doa dan telah banyak membantu dalam menuntun menuju

sukses anak mu ini yang bandel dan keras kepala dengan sangat sabar, dan bahkan

rasa terimakasih ini tidak dapat diucapkan mekipun seberapa pun besarnya yang

diucap dan diberikan, karena sampai kapan pun jasa kalian tidak dapat saya balas.

Saya akan berusaha semaksimal mungkin untuk membalas dan membayar

segalanya dengan bahagia.

Bapak Dosen Pembimbing, yang selama ini telah meluangkan banyak waktu dan

tenaga untuk membimbing dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang mempunyai

kesabaran luar biasa untuk menuntun dan mengarahkan saya. Terimakasih banyak

kepada Bapak Ir. Budi Utomo, M.T. jasamu tak akan pernah saya lupakan.

Infrastruktur Perkotaan 2017, terimakasih atas segala suka duka bahagia yang telah

kalian berikan dan curahkan. Bahkan hingga tua saya akan selalu mengingat

kebahagiaan bersama kalian teman-teman.

Teman-teman D3 Teknik Sipil, terimakasih untuk canda tawanya di segala tempat

di Surakarta dan UNS, khusus nya di burjo dan angkringan.

Teman-teman Sahabat Setongkrongan, terimakasih atas pengalaman dan

kebahagiaan yang telah kalian berikan selama ini.



vii

ABSTRAK

DEWANTORO KUNCORO WAHYU UTOMO, 2020. PENANGANAN

PENCEMARAN SUMBER AIR DENGAN METODE PENURUNAN KADAR BESI

(FE) MENGGUNAKAN REAKTOR DMI, Tugas Akhir Program Studi D3 Teknik

Sipil Infrastruktur Perkotaan Sekolah Vokasi Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Air tanah sering di manfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih untuk

keperluan sehari-hari. Di Kecamatan Jatinom, pemanfaatan air tanah sebagai air

baku dikelola oleh PDAM Klaten. PDAM Klaten mengelola air tanah yang berasal

dari sumur dalam. Namun kandungan Kadar besi (Fe) yang terkandung di dalam air

melebihi syarat baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan

Republik Indonesia No 32 Tahun 2017 untuk syarat air keperluan higiene sanitasi

dan No. 492/MENKES/PER/IV/2010 untuk syarat air minum. PDAM Klaten

melakukan beberapa metode guna untuk mengurangi kadar Fe pada air sumur

dengan menggunakan metode aerasi dan DMI (De Manganese Iron). Namun

metode aerasi kurang maksimal dalam mengatasi masalah kandungan Fe tersebut.

Penelitian ini mengambil sample air baku dari sumur di Kecamatan Jatinom yang

memilik konsentrasi logam besi (Fe) yang melebihi syarat baku mutu yang telah

ditetapkan oleh pemerintah RI. Pengujian dilakukan di laboratorium PDAM Tirta

Merapi Klaten. Penelitian berupa pengaruh dari hasil filtrasi air melalui proses

filtrasi bertekanan dengan media pasir DMI (De Manganese Iron). Dengan

mengetahui proses reaksi dari reaktor DMI dalam menjernihkan air yang

mengandung kadar Fe yang tinggi. Serta membandingkan hasil rata-rata efektivitas

dalam penjernihan dari penggunaan metode aerasi dan filtrasi DMI (De Manganese

Iron). Dan dalam proses pengelolaan media sistem filtrasi bertekanan DMI mampu

lebih efektif menurunkan kadar besi (Fe) pada sumber air baku hingga memenuhi

syarat baku mutu air yang telah ditetapkan oleh pemerintah Republik Indonesia.

Dimana rata-rata efektivitas kinerja DMI mencapai 77,80 %, sedangkan aerasi

hanya memiliki rata-rata efektivitas sebesar 21.30 %.

Kata Kunci : Air Tanah, Baku Mutu Air, Besi (Fe), Filtrasi, Aerasi, DMI



viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan segala rahmat

dan hidayah-Nya, sehingga Tugas Akhir dengan Judul PENANGANAN

PENCEMARAN SUMBER AIR DENGAN METODE PENURUNAN KADAR

BESI (FE) MENGGUNAKAN REAKTOR DMI ini diselesaikan dengan baik.

Dalam kesempatan ini tidak lupa penyusun mengucapkan terima kasih kepada

pihak-pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan

laporan Tugas Akhir ini, yaitu kepada :

1. Pimpinan Program Studi Diploma III Teknik Sipil Sekolah Vokasi

Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.

2. Ir. Budi Utomo, M.T. Selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

3. Tim Penguji Pendadaran.

4. Direktur Utama PDAM Kabupaten Klaten dan Kepala Laboratorium

PDAM Klaten.

5. Kedua orang tua yang telah memberikan semua sarana dan prasarana serta

dukungan untuk mengerjakan Tugas Akhir ini.

6. Rekan-rekan DIII Teknik Sipil angkatan 2017 dan semua pihak yang telah

membantu Penyelesaian Tugas Akhir .

Penyusun menyadari sepenuhnya masih banyak kekurangan serta keterbatasan

pengetahuan dan pengalaman dalam penyusunan Tugas Akhir, maka dengan

kerendahan hati penyusun mengharapkan masukan serta kritik beserta saran yang

bermanfaat dan membangun dari semua pihak.

Akhir kata penyusun berharap semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat

bagi kita semua.

Surakarta, Juli 2020

Penyusun

P

e

n

y

u

s

u

n



ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. iii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv

MOTTO .................................................................................................................. v

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ vi

ABSTRAK ............................................................................................................. vii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xiii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................. 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................................... 5

2.1.1 Pengertian Sumber Daya Air........................................................ 6

2.1.2 Persyaratan Umum Penyediaan Air Bersih .................................. 8



x

2.1.3 Pengelolaan Sumber Air Baku ..................................................... 9

2.1.4 Standar Air Minum...................................................................... 13

2.1.5 Persyaratan Kualitas Air Bersih .................................................. 14

2.1.6 Faktor Penyebab Pencemaran ..................................................... 21

2.1.7 Menentukan Sumber Air ............................................................. 23

2.2 Tinjauan Logam Besi dan Mangan ....................................................... 23

2.2.1 Pengertian Logam Besi (Fe) ........................................................ 23

2.2.2 Besi dalam Air ............................................................................. 25

2.2.3 Penyebab Utama Tingginya Kadar besi (Fe) dalam Air ............. 26

2.2.4 Dampak Fe .................................................................................. 27

2.2.5 Pengertian Mangan (Mn) ............................................................ 28

2.2.6 Dampak Mn ................................................................................. 28

2.3 Metode Pengolahan/Penjernihan Air yang Mengandung Fe ................. 29

2.3.1 Metode Khlorinasi ....................................................................... 32

2.3.2 Metode Aerasi ............................................................................. 34

2.3.3 Penjelasan Pertukaran Ion ........................................................... 42

2.3.4 Metode Sistem Filtrasi DMI-65 (De Manganese Iron) .............. 46

2.4 Kerangka Konsep .................................................................................. 55

BAB 3 METODELOGI

3.1 Uraian Umum ........................................................................................ 56

3.2 Lokasi Penelitian ................................................................................... 56

3.3 Teknik Pengumpulan Data .................................................................... 57

3.3.1 Tahapan Persiapan....................................................................... 57



xi

3.3.2 Pengumpulan Data ...................................................................... 58

3.3.3 Analisis Data ............................................................................... 58

3.3.4 Analisis Data dan Hasil ............................................................... 66

3.3.5 Hasil dan Pembahasan ................................................................. 66

3.3.6 Kesimpulan dan Saran ................................................................. 66

3.4 Diagram Alir ......................................................................................... 67

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Metode Pengolahan Air yang Mengandung Fe ..................................... 68

4.1.1 Menurunkan Kadar Fe dengan Aerasi ......................................... 68

4.1.2 Menurunkan Kadar Fe Menggunakan Filter Bertekanan DMI .... 71

4.2 Perbandingan Penggunaan Metode Filtrasi Pasir DMI dengan Metode

Aerasi .......................................................................................................... 75

4.2.1 Kesimpulan Efektivitas Penggunaan Metode Filtrasi Pasir DMI

dengan Metode Aerasi .......................................................................... 78

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 80

5.2 Saran ...................................................................................................... 81

PENUTUP .............................................................................................................. 82

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 83

LAMPIRAN



xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Persyaratan Kualitas Air Minum ............................................................ 10

Tabel 2.2 Persyaratan Air untuk Keperluan Higiene Sanitasi ................................ 11

Tabel 2.3 Parameter Fisik Permenkes No. 32 Tahun 2017 tentang Standar Baku

Mutu Kesehatan Lingkungan dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan

Higiene Sanitasi. ..................................................................................................... 17

Tabel 2.4 Parameter Kimia Permenkes No. 32 Tahun 2017 tentang Standar Baku

Mutu Kesehatan Lingkungan dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan

Higiene Sanitasi. ..................................................................................................... 19

Tabel 2.5 Pertukaran Ion dengan Siklus Na Menggunakan Zeolit ......................... 44

Tabel 2.6 Pertukatan Ion dengan Siklus H Menggunakan Media Penukar Ion

Zeolit ....................................................................................................................... 45

Tabel 3.1 Alat dan Bahan ....................................................................................... 61

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Sample Kadar Fe IPA Dworowari, Krajan, Jatinom,

Klaten Tahun 2011 .................................................................................................. 69

Tebel 4.2 Hasil Rata-Rata Penurunan Kadar Fe Menggunakan Aerasi .................. 70

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Air Sample yang Sudah Melewati Sistem Filtrasi

DMI .......................................................................................................................... 73

Tabel 4.4 Hasil Rata-Rata Penurunan Kadar Fe Menggunakan DMI .................... 74

Tabel 4.5 Efektivitas Metode Filtrasi DMI dengan Metode Aerasi Terhadap

Penurunan Kadar Besi (Fe) ..................................................................................... 76



xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Stratifikasi Kolom Air Berdasarkan Perbedaan Suhu (Boyd, 1988

dalam Effendi, H. 2003) .......................................................................................... 15

Gambar 2.2 Perbandingan Perubahan Warna Air Pada Air Sample ..................... 26

Gambar 2.3 Diagram Proses Pengolahan Air dengan Air Baku Air Tanah .......... 31

Gambar 2.4 Proses Pengolahan Air Minum dengan Sistem Klorinasi .................. 34

Gambar 2.5 Tray Aerator ...................................................................................... 37

Gambar 2.6 Cascade Aerator ................................................................................ 37

Gambar 2.7 Submerged Cascade Aerator ............................................................. 38

Gambar 2.8 Spray aerator ..................................................................................... 39

Gambar 2.9 Bubble Aerator .................................................................................. 39

Gambar 2.10 Mekanisme Kerja Resin Pertukaran Ion .......................................... 46

Gambar 2.11 Kontruksi Filter Pasir Bertekanan DMI ........................................... 48

Gambar 2.12 Tabung Tangki DMI ........................................................................ 48

Gambar 2.13 Pasir DMI ........................................................................................ 49

Gambar 2.14 Bentuk dari Angsang (Dudukan Saringan) ...................................... 50

Gambar 2.15 Strainer/Saringan ............................................................................. 50

Gambar 2.16 Pasir DMI Bekas .............................................................................. 51

Gambar 2.17 Reaksi Redoks Besi ......................................................................... 52

Gambar 2.18 Reaksi Redoks Mangan ................................................................... 53

Gambar 2.19 Kerangka Konsep ............................................................................ 55

Gambar 3.1 Peta Lokasi Sumur ............................................................................. 56



xiv

Gambar 3.2 Peta Lokasi Sumur di Google Earth .................................................. 57

Gambar 3.3 Botol Berisi Air Sample..................................................................... 60

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 67

Gambar 4.1 Multiple Tray Aerator ........................................................................ 69

Gambar 4.2 Skema Proses Filtrasi DMI ................................................................ 72

Gambar 4.3 Grafik Persentase Efektivitas Penjernihan......................................... 77

Gambar 4.4 Grafik Persentase Efektivitas Rata-rata ............................................. 79

Penanganan Pencemaran Sumber Air Dengan Metode …

Documents