## ANALISIS SISTEM PENYARINGAN AIR BERSIH PADA AIR SUMUR WARGA DI KELURAHAN FITU KOTA TERNATE SELATAN
Badrun Ahmad 1 , Sudirman Hi. Umar 2 , Muhammad Taufiq Y.S. 3
1,2,3 Universitas Khairun, Ternate, Indonesia
Graphical abstract Article history
Received 10 Januari  2023
Received in revised form
21 Februari 2023
Accepted 27 May 2023
*Corresponding author badrun@unkhair.ac.id
Full Paper Abstract
Penelitian dilakukan skala Lab
Pemeriksaan kembali kualitas air Kesimpulan hasil penelitian This research was done on a laboratory scale and it was applied using a filter combination. The objective of this research was to reduce the concentration of well water pollution and determine the effectiveness of the filter media used in the Fitu Village, Ternate City from the Physical and Chemical parameters. Physical parameters include odor, total dissolved solids (TDS), turbidity, and temperature. While the chemical  parameters  are  Fe  (iron),  Mn  (Manganese,  and pH).  The  filter  media  used is silica-zeolite- activated  carbon  sand.  The  sample  used  is  180  liters  of  residents'  well  water.  The  results  of  the examination of well water as raw water in the Kelurahan Fitu are seen from the physical parameters, namely the TDS of 1250 mg/L, the turbidity of 27 NTU, and the temperature of 25 oC. Meanwhile the chemical  parameters  of  the  concentration  of  Fe  1.3  mg/L,  Manganese  0.6  mg/L,  and  pH  9.  After checking later water is flowed into the filter through silica sand, zeolite, and activated carbon filters. The  results  show  that  the  TDS  has  decreased  to  897  mg/L,  turbidity  has  changed  to  24,  and  the temperature is 24 o C. The quality of the filtered water for the chemical criteria for iron concentration is set aside so that only there is 0.91 mg/L, Manganese is only 0.45 mg/L, and pH is 7.9. The conclusion of  this study  is  that  a  filtering  system  using  silica  sand  filter media,  zeolite,  and  activated  carbon  is effectively used to reduce contaminants and metal levels in residents' well water in Fitu Village, Ternate City.
Keywords : filter, silica, zeolite, activated carbon, parameters

## Abstrak
Dalam penelitian ini menerapkan alat pengolahan air bersih skala laboratorium menggunakan kombinasi filter. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan konsentrasi pencemaran air sumur dan mengetahui efektivitas media filter yang digunakan di Kelurahan Fitu Kota Ternate dari parameter Fisika dan Kimia. Paramater  fisika  antara  lain  yaitu  bau,  total  dissolved  solid  (TDS),  kekeruhan,  dan  suhu.  Sedangkan parameter kimia yaitu kadar Fe (besi), Mn (Mangan, dan pH. Media filter yang digunakan adalah pasir silika-zeolit-karbon  aktif.  Sampel  yang  digunakan  adalah  air  sumur  warga  sebanyak  180  liter.  Hasil pemeriksaan  air  sumur  sebagai  air  baku  di  Kelurahan  Fitu  dilihat  dari  parameter  fisika  yaitu    TDS sebesar  1250  mg/L,  kekeruhan  sebesar  27  NTU,  dan  suhunya  25 o C.  Sementara  parameter  kimia konsentrasi Fe  1,3 mg/L, Mangan  0,6 mg/L, dan pH 9. Setelah diperiksa kemudian  air  dialirkan  ke dalam alat penyaring melewati filter pasir silica, zeolit, dan carbon aktif. Hasilnya menunjukkan TDS mengalami penurunan menjadi 897 mg/L, kekeruhan berubah menjadi 24, dan suhu 24 o C. Kualitas air hasil penyaringan untuk kriteria kimia konsentrasi besi disisihkan sehingga hanya terdapat 0,91 mg/L, Mangan  hanya 0,45 mg/L, dan pH 7,9. Kesimpulan penelitian ini  sistem penyaringan menggunakan media filter pasir silica, zeolit, dan karbon aktif efektif digunakan mengurangi kontaminan dan kadar logam pada air sumur warga di Kelurahan Fitu Kota Ternate.
Kata Kunci: Penyaring, Silika, Zeolit, Karbon Aktif, Parameter
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License

## Journal of Science and Engineering

## 1. PENDAHULUAN
Air sebagai kebutuhan dasar dan bagian dari kehidupan yang keberadaannya tidak dapat digantikan oleh materi lain. Keberadaan air di alam ini sangat bermanfaat dan digunakan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya sehari-hari [4] . Dalam memenuhi kebutuhan air minum, memasak, mandi, dan mencuci, masyarakat di Kelurahan Fitu Kota Ternate menggunakan air sumur dangkal yang kualitas air secara fisika belum memenuhi kategori air bersih  karena  masih  berasa  dan  tidak  jernih.  Untuk  itu  perlu  diketahui  data  kualitas  air  sumur  yang  biasa digunakan sebagai sumber air bersih. Sebab air yang tercemari akan berbahaya jika dikonsumsi [5] . Penggunaan air  yang  tidak  memenuhi  persyaratan  dapat  mengakibatkan  gangguan  kesehatan  seperti  penyakit  menular ataupun tidak menular. Penyakit menular disebabkan air secara langsung disebut penyakit bawaan air ( waterborne disease ). Penyakit tidak menular akibat penggunaan air terjadi karena air telah terkontaminasi zat-zat berbahaya atau beracun. Untuk mengetahui kualitas air perlu dilakukan pemeriksaan terhadap dua parameter penting yaitu fisika dan kimia untuk mengetahui kadar pencemaran yang terjadi pada air sumur warga [8] .
Pemeriksaan  pada  parameter  fisika  kualitas  air  meliputi  bau,  Total  Dissolved  Solids  (TDS),  dan  kekeruhan. Sedangkan parameter kimia meliputi  pemeriksaan konsentrasi  besi (Fe), mangan (Mn), dan pH.  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui parameter kimia dan fisika serta mengkaji seberapa besar pengaruh dan efektifitas media filter menggunakan pasir silika, zeolit, dan karbon aktif terhadap air sumur warga di Kelurahan Fitu kota Ternate Selatan [6] .
Pasir  silika  merupakan  bahan  galian  yang  terdiri  dari  kristal-kristal  silika  (SiO 2 )  dan  mengandung  senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pasir silika memiliki komposisi campuran asal SiO 2 , FeO 3 , AlO 3 , TiO 2 , CaO, MgO dan K 2 O berwarna putih bening atau warna lain tergantung pada senyawa pengotornya, kekerasan  7 (skala  mohs), berat  jenis  dari  pasir  silika  2,65 bentuk kristal  hexagon,  panas  khusus  0,185. Pasir silika ialah jenis pasir yang mempunyai banyak untuk kehidupan manusia salah satunya digunakan sebagai media filter air [9] .  Zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat yang terhidrasi dari logam alkali dan alkali tanah yang berbentuk  kristal.  Wujud  kristal  dalam  struktur  tiga  dimensi  mempunyai  rongga-rongga  yang  berhubungan antara satu dengan yang lain. Dalam saluran tersebut terisi oleh air yang disebut sebagai air kristal. Air kristal ini dapat melakukan pertukaran ion-ion dari logam alkali atau alkali tanah dengan ion-ion elemen lain. Dalam proses penyaringan air, air kristal  pada zeolit dapat membunuh bakteri dan mengikat kandungan logam yang terkandung dalam air [2] . Sebagai media filter, zeolit menjadi penyaring molekul juga pemisah berdasarkan atas disparitas bentuk berukuran dan porositas molekul yang disaring. Sifat ini karena zeolit mempunyai ruang hampa yang relatif besar. Molekul yang ukuran lebih besar dari ruang hampa akan ditahan [10] .
Karbon aktif adalah material karbon berwarna hitam dan mempunyai porositas tinggi, terdapat banyak pori-pori yang  berfungsi  menyerap  kontaminan  yang  melaluinya.  Jika  air  disaring  menggunakan  karbon  aktif,  maka kontaminan  dalam  air  dapat  masuk  dalam  pori-pori  dan  tertahan  di  dalamnya.  Karbon  aktif  memiliki  daya adsorpsi besar terhadap zat kontaminan seperti detergent, senyawa phenol, pewarna organik, gas H 2 S, methane dan  zat-zat  organik lainnya  dalam  bentuk gas  atau cair.  Kemampuan  karbon  aktif ini  dapat  digunakan  untuk menjernihkan air yang keruh dan menghilangkan bau air tersebut [9] .

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan secara eksperimental, dengan melakukan uji kualitas air dan dibandingkan dengan data baku mutu menurut peraturan perundang-undangan. Penelitian ini dimulai dengan menyiapkan alat dan bahan. Selanjutnya dilakukan penelitian dengan langkah-langkah penelitian ini dijelaskan pada metode penelitian.

## 1.1 Alat dan Bahan
Penelitian ini menggunakan alat dan bahan skala lab. Alat penelitian yang digunakan adalah alat Labolatorium UPT Universitas  Khairun  dan  bahan  digunakan  adalah  media  penyaring  zeolit,  pasir  silika,  dan  karbon  aktif.  Untuk merancang sistem penyaringan ini menggunakan alat lain juga yaitu pompa air, alat ukur panjang, spidol, gergaji besi, bor tangan, saringan, mata bor ukuran kecil, kunci pipa, pisau cutter, kain, pipa PVC, sock drat, tutup atau CO (cap out), Noksel, Dop (tutup) Atas-bawah, dan stop keran. Air yang digunakan adalah air sumur warga di kelurahan Fitu Kota Ternate sebanyak 180 liter.

## 1.2 Metode Penelitian
Subjek  penelitian  ini  adalah  air  dangkal  pada  sumur  warga  di  kelurahan  fitu  kota  Ternate.    Penelitian
Studi Literatur Mulai
Persiapan Alat dan Bahan
Data Sekunder • Data  baku  mutu air
Data Primer • Parameter Kimia • Parameter Fisika Penyaringan Air Sumur Menggunakan Media Filter
Selesai
Perancangan Alat Penyaring Pengambilan Sampel Air Sumur Pengambilan Data Pertama
Pengambilan data kedua
Analisis data dan Pembahasan
dilaksanakan pada 05 november 2022 hingga 28 Desember 2022. Data yang diambil adalah data primer dan data sekunder. Data primer yakni berupa data yang diperoleh langsung melalui uji kualitas air sumur di kelurahan Fitu terhadap paramater fisika dan kimia. Data sekunder adalah data baku mutu air yang diambil dari referensi dan  peraturan  perundang-undangan.  Langkahnya  penelitian ini  dimulai  dengan  studi literatur,  persiapan  dan perancangan alat penyaring, pengambilan sampel air sumur warga, dilakukan pengujian  untuk parameter fisika dan kimia, selanjutnya air tersebut dilewatkan dalam alat penyaring,  setelah dilakukan penyaringan kemudian diperiksa lagi kualitas air berdasarkan parameter fisika dan kimianya dan dilakukan analisis-pembahasan. Berikut adalah langkah-langkah penelitian yang dijelaskan pada diagram alir pada gambar 1.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pemeriksaan menunjukkan adanya penurunan konsentrasi kontaminan berdasarkan pada parameter fisika dan kimia.  Hasil  pemeriksaan  laboratorium  terhadap  kualitas  air  sumur  warga    dibandingkan  dengan  baku  mutu  air berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan dan Persyaratan Kesehatan Air. Hasil pemeriksaan air baku ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1 . Air baku No.  Parameter Satuan Baku Mutu Hasil Pemeriksaan  Metode Pengujian Limit Detection A. FISIKA 1 Bau - Tidak berbau Tidak berbau Manual / indra 2 TDS Mg/ltr 1000 1250 SNI.06-6989.27-2005 3 Kekeruhan NTU 25 27 SNI.06-6989.25-2005 4 Suhu ○ C Suhu Udara ±3 25,0 SNI.06-6989.23-2005 B. KIMIA 5 Besi (Fe) Mg/ltr 1,0 1,3 SNI.16-6989. 4-2009 6 Mangan (Mn) Mg/ltr 0,5 0,6 SNI.16-6989.5-2009 0,0174 7 pH - 6.5-8.5 9 SNI.16-6989. 11-2004 0,0306
Sumber : Hasil pemeriksaan laboratorium
Hasil  pemeriksaan  Laboratorium  pada  parameter  fisika  dan  kimia  menunjukkan  bahwa  data  kualitas  air  tidak memenuhi  baku  mutu  sesuai  yang  dipersyaratkan.  Langkah  selanjutnya  dilakukan  pengolahan  air  sumur  yang diperoleh menggunakan alat penyaring yang telah dirancang. Tujuannya untuk menurunkan konsentrasi kontaminan dan mengetahui efesiensi alat penyaring. Air keluaran penyaringan ini kemudian dilakukan pengujian di laboratorium dan hasilnya disajikan pada tabel 2 berikut.
Tabel 2 . Air Hasil Penyaringan
Sumber : Hasil pemeriksaan laboratorium
Data  pemeriksaan  menunjukkan  menunjukkah  bahwa  angka  kontaminan  mengalami  penurunan  setelah  dilakukan penyaringan. Media filter membuat air sumur yang digunakan warga sebagai sumber minum yang sebelumnya tidak layak digunakan karena tidak sesuai baku mutu menurut peraturan perundang-undangan menjadi layak dikonsumsi. Keberadaan media filter penting untuk menyisihkan polutan yang mengendap pada air.
Penurunan  kontaminan  ini  membuktikan  bahwa  alat  penyaring  efektif  untuk  menyisihkan  kontaminan  yang terkandung  dalam  air.  Angka  kontaminan  ini  perlu  dianalisis  menggunakan  rumus  efesiensi  penyaringan  untuk membandingkan berapa persen penurunan angka kontaminan dan seberapa baik kinerja alat melakukan penyaringan. Analisis ini menggunakan persamaan 1 berikut:
No.  Parameter Satuan Buku Mutu Hasil Pemeriksaan Metode penhujian Limit detection A. FISIKA 1 Bau - Tidak berbau Tidak berbau Manual / indra 2 TDS Mg/ltr 1000 897 SNI.06-6989.27-2005 3 kekeruhan NTU 25 24 SNI.06-6989.25-2005 4 Suhu ○ C Suhu udara 24 SNI.06-6989.23-2005 B. KIMIA 5 Besi (Fe) Mg/ltr 1,0 0,91 SNI.16-6989. 4-2009 6 Mangan (Mn) Mg/ltr 0,5 0,45 SNI.16-6989.5-2009 0,0174 7 pH - 6.5-8.5 7,90 SNI.16-6989. 11-2004 0,0306

## Keterangan Persamaan:
SBL : Hasil pemeriksaan sebelum dilakukan penyaringan

## SSP : Hasil pemeriksaan sesudah dilakukan pengujian
Hasil  perhitungan  menunjukkan  bahwa  efesiensi  penyaringan  untuk  masing-masing  paramater  kimia  dan  fisika mengalami peningkatan yang cukup signifikan karena dapat mengurangi kontaminan yang terkandung dalam air. Ini diperlihatkan antara lain dalam pengujian Total Disolved Solid (TDS) atau total padatan pencemar yang terlarut air sumur warga, sebelum penyaringan dilakukan angka pengujian TDS didapatkan 1250 mg/L, setelah penyaringan turun menjadi 897 mg/L. Jika dihitung efesiensi penyaringan pada parameter TDS ini dapat mencapai 28 %. Analisis perbandingan dan efesiensi penyaringan selengkapnya disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan Hasil Pengujian dan Efesiensi Parameter Pengujian (Satuan) Sebelum Pengujian Sesudah Pengujian Efesiensi Penyaringan (%) Fisika TDS (mg/L) 1250 897 28 Kekeruhan (NTU) 27 24 11 Suhu ( o C) 25 24 4 Kimia Besi (mg/L) 1,3 0,91 30 Mangan (mg/L) 0,6 0,45 25 pH 9 7,9 12
Tabel 3 memperlihatkan bahwa efesiensi penyaringan yang paling tinggi adalah pengurangan kadar besi pada air sumur. Pengurangan kadar besi ini karena kebanyakan kadar besi pada air yang membentuk Fe(OH) sudah terserap atau teradsorbsi oleh zeolit. Banyaknya zeolit yang digunakan sebanyak 15 kg dalam bentuk butiran halus membuat luas permukaan adsorbsi semakin besar sehingga banyak yang terserap, kadar besi yang sebelumnya sebanyak 1,3 mg/L turun menjadi 0,91 mg/L.
Sedangkan efesiensi yang tertinggi kedua diperoleh dari pengujian TDS atau total padatan yang tersuspensi pada air sumur warga. Efesiensi penyaringan pada parameter TDS sebesar 28%. Tingginya angka TDS sebanyak 1250 mg/L membuat air sumur warga berasa seperti air payau, ini menandakan tingkat salinitas yang tinggi, sehingga air berasa asin (saline) [4]. Tingginya kadar TDS ini disebabkan banyaknya kadar klorida dan zat organik. Besarnya kontaminan pada  parameter  TDS  ini  dapat  disaring  menggunakan  tiga  media  filter  yang  membuat  kontaminan tertahan  pada media filter sehingga air yang yang keluar dari media filter menjadi lebih bersih.
Sedangkan peningkatan efesiensi juga ditunjukkan oleh parameter lain, ini diperlihatkan dengan konsentrasi logam Mangan  yang  mengalami  penurunan  dari  0,6  mg/L  menjadi  0,45  mg/L  yang  disebabkan  oleh  media  filter  yang menyerap kadar mangan yang ada pada air. Penurunan kadar mangan juga karena berikatan dengan nitrat, sulfat, dan klorida  dan  larut  dalam  air.  Sedangkan  tingkat  kekeruhan  mengalami  penurunan  diakibatkan  oleh  adsorbsi  oleh karbon  aktif  terhadap  kontaminan  penyebab  kekeruhan  [7].  Sementara  pH  air  lebih  bersifat  basah  sebesar  9 disebabkan oleh tingginya konsentrasi ion karbonat dan bikarbonat di dalam air. Penyaringan membuat ion karbonat dan  bikarbonat  menjadi  lebih  rendah  sehingga  pH  menjadi  netral  sebesar  7,9.  Suhu  pada  air  sumur  sebelum  dan sesudah dilakukan penyaringan sudah memenuhi baku mutu sebesar 25 o C.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil dan pembahasan penelitian disimpulkan bahwa kinerja alat penyaring menggunakan media filter pasir silika, zeolit, dan karbon aktif efektif untuk digunakan untuk menyaring air sumur. Ini diperlihatkan dengan konsentrasi kontaminan yang mengalami penurunan. Dilihat dari parameter Fisika, TDS mengalami penurunan dari 1250 mg/L
...................................... Persamaan 1
menjadi 897 mg/L. Kekeruhan dari 27 NTU menjadi 24 NTU. Sedangkan dari parameter kimia, kontaminan besi mengalami penurunan dari 1,3 mg/L menjadi 0,91 mg/L, mangan dari 0,6 mg/L menjadi 0,45 mg/L, dan pH yang sebelum  penyaringan  sebesar  9  turun  menjadi  7,9.  Penurunan  kontaminan  disebabkan  oleh  sebagian  kontaminan tersisihkan pada media filter, mengendap pada media filter, dan kontaminan juga teradsorpsi pada permukaan media filter.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
[1] Aliaman. 2017. Pengaruh Absorbsi Karbon aktif biji salak dan Pasir Silika Terhadap Penurunan Kadar Besi (Fe), fosfat (PO4), dan Deterjen Dalam Limbah Laundry.[Skripsi]. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.
[2] Anggraeni Ika Silvia. Pembuatan Karbon Aktif Dari Limbah Tempurung Siwalan Dengan Menggunakan Aktivator Seng Klorida (ZnCl2) dan Natrium Karbonat (Na2CO3). Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh November
[3] Aristo Pascal Budiman. 2018. Pengaruh Jumlah Karbon aktif biji salak Pada Filter Air Terhadap Tekanan Keluaran Hasil Filter. Jurnal Program Studi Biologi Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Vol.3: Halaman 118.
[4] Effendi, H. Telaah kualitas air, Yogyakarta: Kanisius; 2003.
[5] Fardiaz, S. Polusi air dan udara. Yogyakarta: Penerbit Kanisius; 1992.
[6] Fair, geyer, dan Okum, 1968, Water dan Wastewater engeneering Volume 2, john wiley & Sons. Inc. New York
[7] Kawamura, Susumu. 1990, integrated Designof Water Treatment Facilities, John Wiley & Sons, Inc. New York
[8] Mubarak, W.I dan N. Chayatin. Ilmu kesehatan masyarakat: teori dan aplikasi. Jakarta: Salemba Medika; 2009.
[9] Mulia, R.M. Kesehatan lingkungan. Yogyakarta: Graha Ilmu; 2005.
[10] Pitojo, S. dan Eling P. Deteksi pencemar air minum. Semarang: CV. Aneka Ilmu; 2002.
[11] Slamet, J.S. Kesehatan lingkungan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press; 2004.