Tugas Makalah Utilitas Pengelolaan Air Laut.docx

TUGAS TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH

Disusun Oleh : Riza Aman Damai

( I0517072 )

Rizky Bagas Permana

.

( I0517073 )

Thufeil Ammar

( I051703 )

Valiana Mugi Rahayu

( I0517086 )

Yusuf Ammar

( I0517092 )

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2019

PEMBAHASAN PENDAHULUAN I.A. Latar Belakang Air adalah zat atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan di bumi ini karena keberadaannya yang sangat penting maka keberadaan dan penggunannya perlu dijaga dengan baik. Sebanyak 68% bumi kita terdiri dari air namun sedikit sekali yang layak di konsumsi, hanya 2,5%. Hal ini menunjukkan begitu besar jumlah air namun sedikit sekali air yang bisa digunakan dalam aktivitas sehari – hari. Sedikitnya resapan air dan seringnnya banjir membuat air yang biasa dikonsumsi menjadi kotor dan berpengaruh pada kualitas air yang digunakan. Belum lagi pengaruh hujan asam dan polusi udara yang memperburuk kualitas air.

Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Sumber air tersebut ada yang diperoleh dari air tanah, mata air air sungai, danau dan air laut. Sumber air di bumi tersebut berasal dari suatu siklus air dimana tenaga matahari merupakan sumber panas yang mampu menguapkan air. Air baik yang berada di darat maupun laut akan menguap oleh panas matahari. Uap kemudian naik berkumpul menjadi awan. Awan mengalami kondensasi dan pendinginan akan membentuk titik-titik air dan akhirnya akan menjadi hujan. Air hujan jatuh kebumi sebagian meresap kedalam tanah menjadi air tanah dan mata air, sebagian mengalir melalui saluran yang disebut air sungai, sebagian lagi terkumpul dalam danau/rawa dan sebagian lagi kembali ke laut.

Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat karena air termasuk salah satu media dari berbagai macam penularan penyakit. Setiap hari manusia membutuhkan air untuk mandi, mencuci, minum, dan kebutuhan lainnya. Kebutuhan air yang digunakan sangatlah krusial karena harus air yang baik, bersih dan

menyehatkan. Secara kimia kualitas air bersih dibagi ke dalam empat bagian yaitu : a. Didalam air minum tidak boleh terdapat zat – zat beracun b. Tidak ada zat yang menimbulkan gangguan kesehatan c. Tidak mengandung zat – zat kimia yang melebihi batas tertentu sehingga bisa menimbulkan gangguan teknis d. Tidak boleh mengandung zat – zat kimia yang melebihi batas tertentu sehingga bisa menimbulkan gangguan ekonomi. Dengan mengacu pada persyaratan di atas maka keberadaan zat – zat kimia masih diperbolehkan dalam air minum asalkan jumlahnya tidak melebihi batas yang telah ditentukan oleh Baku Mutu Air Minum. Secara biologis, air minum tidak boleh mengandung kuman parasit, kuman pathogen, dan bakteri coli. Air laut merupakan air yang di dalamnya terlarut berbagai zat padat dan gas, contoh : dalam 1000 gram air laut akan terdapat 35 gram senyawa terlarut yang secara kolektif disebut garam, atau di dalam air laut 96,5 persen berupa iar dan 3,5 persen berupa zat-zat terlarut (Nur Alimah, 2008). Manusia sering dihadapkan pada situasi yang sulit dimana sumber air tawar sangat terbatas dan di lain pihak terjadi peningkatan kebutuhan. Bagi masyarakat yang tinggal didaerah pantai, pulau kecil seperti kepulauan seribu air tawar merupakan sumber air yang sangat penting. Sering terdengar ketika musim kemarau mulai datang maka masyarakat yang tinggal di daerah pantai atau pulau kecil-kecil mulai kekurangan air. Air hujan yang merupakan sumber air yang telah disiapkan di bak penampung air hujan (PAH) sering tidak dapat mencukupi kebutuhan pada musim kemarau. Bahkan yang lebih parahnya lagi bagi masyarakat yang tinggal di Timur Tengah yang merupakan daerah gurun pasir yang susah sekali untuk mendapatkan air, apatah lagi air bersih.

Padahal kita mengetahui bahwa sebenarnya sumber air asin itu begitu melimpah, kenyataan menunjukkan bahwa ada banyak daerah pemukiman yang justru berkembang pada daerah pantai. Melihat kenyataan semacam itu manusia telah berupaya untuk mengolah air asin/payau menjadi air tawar mulai dari yang menggunakan teknologi sederhana seperti menyuling, filtrasi dan ionisasi (pertukaran ion). Sumber air asin/payau yang sifatnya sangat melimpah telah membuat manusia berfikir untuk mengolahnya menjadi air tawar. Sehingga dengan adanya pengolahan air laut menjadi air asin akan mudah untuk mendapatkan air meskipun tidak seperti air yang telah ada di daratan.

I.B. Rumusan Masalah 1. Apa saja persyaratan kualitas air bersih layak konsumsi? 2. Apa saja metode pengolahan air laut menjadi air bersih supaya layak untuk di konsumsi?

I.C. Tujuan 1. Untuk mengetahui persyaratan kualitas air bersih layak konsumsi 2. Untuk mengetahui apa saja metode pengolahan air laut menjadi air bersih layak konsumsi

BAB II PEMBAHASAN

II.A. Persyaratan Kualitas Air Bersih Persyaratan kualitas menggambarkan mutu atau kualitas dari air baku air bersih. Persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, persyaratan kimia, persyaratan biologis dan persyaratan radiologis. Syarat-syarat tersebut berdasarkan Permenkes No.416/Menkes/PER/IX/1990 dinyatakan bahwa persyaratan kualitas air bersih adalah sebagai berikut: 1. Syarat-Syarat Fisik. Secara fisik air bersih harus jernih, tidak berbau dan tidak berasa. Selain itu juga suhu air bersih sebaiknya sama dengan suhu udara atau kurang lebih 25°C, dan apabila terjadi perbedaan maka batas yang diperbolehkan adalah 25°C ± 3°C. a. Bau Air yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk akan kualitas air. b. Rasa Air yang bersih biasanya tidak memberi rasa/tawar. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. c. Warna Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor dapat membentuk senyawasenyawa khloroform yang beracun. Warna pun dapat berasal dari buangan industri.

d. Kekeruhan Kekeruhan air disebabkan oleh zat padat yang tersuspensi, baik yang bersifat anorganik maupun yang organik. Zat anorganik, biasanya berasal dari lapukan batuan dan logam, sedangkan yang organik dapat berasal dari lapukan tanaman atau hewan. Buangan industri dapat juga merupakan sumber kekeruhan. e. Suhu Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi-reaksi biokimia didalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum air dapat menghilangkan dahaga. f. Jumlah Zat Padat Terlarut Jumlah zat padat terlarut (TDS) biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik, dan gas terlarut. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik pula. Selanjutnya, efek TDS ataupun kesadahan terhadap kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebab masalah tersebut.

2. Syarat-Syarat Kimia. Dari segi parameter kimia, air yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain air raksa (Hg), alumunium (Al), arsen (As), barium (Ba), besi (Fe), flourida (F), tembaga (Cu), derajat keasaman (pH), dan zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti tercantum dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990. Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi ambang batas berakibat tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia, contohnya antara lain sebagai berikut :

a. pH Air sebaiknya tidak asam dan tidak basa (netral) untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air. pH yang dianjurkan untuk air bersih adalah 6,5 – 9. b. Besi (Fe) Kadar besi (Fe) yang melebihi ambang batas (1,0 mg/l) menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru dan menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan. c. Klorida Klorida adalah senyawa halogen klor (Cl). Dalam jumlah banyak, klor (Cl) akan menimbulkan rasa asin, korosi pada pipa sistem penyediaan air panas. Sebagai desinfektan, residu klor (Cl) di dalam penyediaan air sengaja dipelihara, tetapi klor (Cl) ini dapat terikat pada senyawa organik dan membentuk halogenhidrokarbon (Cl-HC) banyak diantaranya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik. Kadar maksimum klorida yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 600 mg/l. d. Tembaga (Cu) Tembaga (Cu) sebetulnya diperlukan bagi perkembangan tubuh manusia. Tetapi, dalam dosis tinggi dapat menyebabkan gejala GI, SSP, ginjal, hati, muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma dan dapat meninggal. Dalam dosis rendah menimbulkan rasa kesat, warna, dan korosi pada pipa, sambungan, dan peralatan dapur. e. Mangan (Mn) Mangan (Mn) adalah metal kelabu-kemerahan. Keracunan seringkali bersifat khronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam. Gejala yang timbul berupa gejala susunan syaraf: insomnia, kemudian lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng (mask). Bila pemaparan berlanjut maka

bicaranya melambat dan monoton, terjadi hyperrefleksi, clonus pada patella dan tumit, dan berjalan seperti penderita parkinsonism. f. Seng (Zn) Di dalam air minum akan menimbulkan rasa kesat dan dapat menyebakan gejala muntaber. Seng (Zn) menyebabkan warna air menjadi opalescent dan bila dimasak akan timbul endapan seperti pasir. Kadar maksimum seng (Zn) yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 15 mg/l.

II.B. Macam-Macam Metode Pengolahan Air Laut Menjadi Air Bersih Air laut dapat di proses menjadi air standart pemenuhan kebutuhan manusia dengan 4 metode yaitu : 1. MSF 2. MED 3. Elektrodialisis (ED) Metode elektrodialisis, memisahkan air dari larutan garam dengan penggunaan elektroda dan 2 membran. Pada tahun 1852, Way menemukan bahwa menghilangkan ammonia dalam larutan air yang meresap melalui tanah sesungguhnya berupa pertukaran ion dengan kalsium yang terkandung di dalam sejenis silica tertentu dalam tanah. Dewasa ini penukaran ion sudah menjadi proses konversi kimia yang sangat bermanfaat. Proses ini digunakan secara luas dan skala besar di industry (Nur Alimah, 2008) Teknik penukar ion memanfaatkan proses kimiawi untuk memisahkan garam dalam air. Pada proses ini ion garam (Na Cl) ditukar dengan ion seperti Ca+2 dan SO4-2. Materi penukar ion berasal dari bahan alam atau sintetis. Materi penukar ion alam misalnya zeolit sedangkan yang sintetis resin (resin kation dan resin anion).

Proses pertukaran ion merupakan reaksi kimia yang ionnya terhidrata dan bersifat mobil bergerak di dalam zat padat, dipertukarkan atas dasar ekuivalen dengan ion yang bermuatan sama yang terdapat di dalam larutan. Zat padat mempunyai struktur seperti jala terbuka dan ion yang bergerak itu menetralisir muatan, atau muatan potensial, gugus yang terpasang di dalam matriks zat padat itu disebut penukar ion. a)

Pertukaran kation

Pertukaran kation berlangsung bila kation yang bergerak dan bermuatan posirif terikat pada gugus yang bermuatan negative di dalamnya penukar ion saling bertukar dengan kation lain terdapat di dalam larutan. b)

Pertukaran anion

Proses pertukaran ion berlangsung bila anion bergerak, bermuatan negatif yang melekat pada gugus bermuatan positif di dalam resin, penukar kalor saling bertukar dengan anion di dalam larutan. 4. Reverse Osmosis (RO) Pengolahan air laut dengan reverse osmosis adalah pengolahan yang mengubah menjadi air tawar dengan suatu alat yang menggunakan membran semipermiable. Pada metode ini, penerapan tekanan digunakan agar dapat mengatasi tekanan osmotik, properti koligataif yang digerakkan oleh sebuah potensi kimia. Dari metode tersebut, akan dapat menghilangkan atau menghapus berbagai jenis molekul dan ion yang didalamnya terdapat bakteri dan zat yang berbahaya sebelum akhirnya menjadi air tawar yang dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari.

Kelebihan dari pengolahan air laut dengan menggunakan reverse osmosis adalah air yang dihasilkan atau diproduksi lebih cepat karena menggunakan tenaga pompa. Untuk mengantisipasi adanya

penyumbatan yang ada pada selaput membran karena bakteri, kerak kapur, fosfat yang ada dalam air laut maka teknologi ini dilengkapi dengan adanya unit anti pergerakan dan anti penyumbatan karena bakteri. Ciri-ciri dari reverse osmosis atau osmosis kembali untuk model dalam pengolahan air asin diantaranya adalah:  Teknologi pengolah ini lebih hemat energi dalam pemakaian energinya. Dalam instalasi kecil menggunakan metode ini yaitu menghabiskan sekitar 8-9 kWh/T untuk TDS 35.000 dan 9-11 kWh/T untuk TDS 42.000.  Menghemat ruangan karena untuk memasang alat ini tidak begitu diperlukan ruangan yang cukup besar.  Karena alat yang menggunakan metode RO tersebut dikendalikan oleh sebuah sistem panel dan instrumen dalam pengontrolannya, sehingga sistem ini mudah untuk mengoperasaikannya dan dapat dioperasikan dalam suhu kamar Sistem dengan metode reverse osmosis ini dapat dengan mudah ditambah kapasitasnya sehingga air yang dapat dihasilkan juga lebih banyak. Hal yang harus diperhatikan dalam pengolahan air laut dengan menggunakan alat yang mengaplikasikan metode ini adalah perawatan dan pengoperasiannya. Walaupun alat ini mudah untuk digunakan atau dioperasikan, namun tetap harus dirawat agar tidak terjadi masalah dan lebih awet. Biaya perawatan yang harus dilakukan adalah biaya untuk bahan kimia, bahan bakar, servis, biaya operator dan biaya perawatan untuk pengganti media penyaring. Media penyaring harus diganti agar air yang dihasilkan tetap memiliki kualitas yang bagus. Air harus bersih dari zat yang terkandung dalam air laut misalnya bakteri dalam air laut maupun

zat lainnya seperti klorin, merkuri, pasir sehingga air tetap layak untuk digunakan. Air laut memiliki zat yang terlarut misalnya garam dengan jumlah rata-rata sekitar 3-4.5%. Sistem kerja dari proses desinalisasi (proses pengolahan air laut dan air payau menjadi air tawar) dengan metode osmosis terbalik atau reverse osmosis adalah air laut dipisahkan dengan garam yang terkandung di dalamnya dengan cara mengalirkannya ke melalui membran water permeable. Karena perbedaan tekanan yang diciptakan dari air asin yang merupakan umpan dan produk serta tekanan dari atmosfer mengakibatkan permeate dapat mengalir melalui membran. Air yang lolos dalam membran pertama akan dilanjutkan ke membran selanjutnya dengan melalui sisi reaktor yang bertekanan sebagai brine. Dalam proses ini tidak ada tahap pemanasan atau perubahan fasa. Penyaringan dilanjutkan hingga air laut tersebut bebas dari bakteri dan menjadi air tawar yang dapat digunakan.

BAB III PENUTUP

III.A. KESIMPULAN 1. Kebutuhan akan air bersih layak konsumsi semakin hari semakin meningkat seiring dengan laju pertumbuhan penduduk sehingga sangat penting untuk selalu menjaga ketersediaan air bersih yang cukup. 2. Air laut dapat di proses menjadi air bersih sehingga dapat mengurangi ketergantungan akan sumber air di daratan. 3. Terdapat beberapa metode pengolahan air laut menjadi air bersih yang dapat diterapkan untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih.

III.B. SARAN 1. Perlunya riset lebih lanjut mengenai pengolahan air laut menjadi air bersih agar pengolahan dapat dilakukan secara optimal dan efisien sehingga dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk masyarakat. 2. Perlunya campur tangan pemerintah dalam proses produksi dan distribusi air bersih yang berasal dari air laut sehingga nantinya dapat memenuhi kebutuhan air bersih di daerah-daerah yang membutuhkan dengan harga yang terjangkau dan kualitas yang terjamin.

DAFTAR PUSTAKA Nitya, Rida dkk. (2014). Perencanaan Sistem Jaringan Pipa Dsitribusi Air Bersih Di Kelurahan Lebung Gajah Kecamatan Sematang Borang Kota Palembang. Laporan Akhir. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya Jurusan Teknik Sipil http://www.academia.edu/16448847/MAKALAH_PENGOLAHAN_AIR_MANDA_BUAT http://www.catatan.biz/lain-lain/86-pengolahan-air-laut-dengan-reverse-osmosis