PENGURANGAN KADAR BESI DAN MANGAN PADA AIR TANAH MENGGUNAKAN KOLOM FILTRASI : PENGARUH JENIS MEDIA FILTER,DEBIT ALIR, DAN WAKTU TINGGAL

RATIH PAJARANI, Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Sc., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Air tanah yang digunakan masyarakat masih banyak yang tidak memenuhi persyaratan karena mengandung kadar besi dan mangan yang melebihi kadar batas maksimal berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990 Tentang Syarat-syarat Dan Pengawasan Kualitas Air yaitu batas maksimal untuk kadar besi dalam air bersih adalah 1 mg/L dan batas maksimal untuk kadar mangan dalam air bersih adalah 0,5 mg/L. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas jenis media filter, debit alir, dan waktu tinggal terhadap penurunan besi dan mangan pada air tanah. Sampel air yang digunakan dalam penelitian adalah air tanah dari Kelurahan Wonodri, Kota Semarang tanpa perlakuan apapun dan alat yang digunakan adalah kolom filtrasi yang terbuat dari pipa PVC berukuran diameter 8 inch. Pengambilan sampel filtrat menggunakan interval waktu logaritmik. Untuk mengetahui efektivitas jenis media filter, penelitian dilakukan secara batch dengan menggunakan media filter yang terdiri atas arang tempurung kelapa dan pasir silika. Sedangkan untuk mengetahui pengaruh besar debit terhadap kualitas air yang dihasilkan, penelitian dilakukan dengan sistem aliran kontinyu dengan variasi debit 1 liter/menit, 2 liter/menit, dan 3 liter/menit. Hasil dari percobaan batch menunjukkan bahwa media filter arang tempurung kelapa dapat menurunkan kadar besi sebesar 95,02 % dan kadar mangan sebesar 93,17 %. Sedangkan media filter pasir silika dapat menurunkan kadar besi sebesar 72,62 % dan kadar mangan sebesar 58,18 %. Hasil persentase penurunan kadar besi dari sistem aliran kontinyu dengan variasi debit (Q) secara berturut-turut adalah sebagai berikut : debit 1 liter/menit : 90,69 %, debit 2 liter/menit : 79,78 %, dan debit 3 liter/menit : 71,46 %. Sedangkan hasil penurunan kadar mangan dari sistem aliran kontinyu secara berturut-turut adalah sebagai berikut : debit 1 liter/menit : 88,50 %, debit 2 liter/menit : 69,69 %, dan debit 3 liter/menit : 55,91 %. Dari hasil penelitian di atas, dapat disimpulkan bahwa arang tempurung kelapa lebih efektif digunakan untuk menurunkan besi dan mangan dalam air tanah dan semakin kecil debit dan semakin lama waktu tinggal air dalam media filter, proses penjerapan yang terjadi semakin baik.

Ground water used by society does largely still not meet the requirements due to iron and manganese content exceeding the maximum limit of content based on the Regulation of the Ministry of Health, the Republic of Indonesia Number 416/ Menkes/Per/IX/1990 on the Requirements and Inspection of Water Quality. The maximum limit of iron content in fresh water is 1 mg/L, while the maximum limit of manganese content in fresh water is 0.5 mg/L. The objective of this research is to find out effectiveness of types of filter media, flowrate, and retention time on the reduction of iron and manganese content in ground water. Water samples that used in this research were ground water from Wonodri Village, Semarang without any treatment and instrument that used was filter column made from PVC pipe of 8 inch in diameter. The sampling of filtrate used a logarithmic interval. To find out the effectiveness of types of filter media, the research was conducted in batch by using filter media consist of coconut shell- charcoal and silica sand. Meanwhile, to find out the effect of flowrate on water quality, the research was conducted by using a continuous flow system with variation in flowrate of 1 litre/minute, 2 litre/minute, and 3 litre/minute. The result of the batch experiment indicates that the filter media of coconut shell-based charcoal could reduce the iron content of 95.02% and manganese one of 93.17%. Moreover, the filter media of silica sand could reduce the iron content of 72.62% and the manganese one of 58.18%. The percentages of iron content in the continuous flow system with variation in flowrate (Q) were: the discharges of 1, 2 and 3 litters/minutes were 90.69%, 79.78%, and 71.46%, respectively. Mean-while, the reduction of manganese content in the continuous flow system for the discharges of 1, 2, and 3 litters/minutes were as follows: 88.50%, 69.69%, and 55.91%, respectively. Based on result of the research, it can be concluded that the coconut shell charcoal was more effective for the use of reducing both iron and manganese contents in ground water, and the smaller and longer the retention time the water in the filter media, the better the absorption process.

Kata Kunci : air tanah, filtrasi, arang tempurung kelapa, pasir silika, debit aliran, besi, mangan.