## Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan
Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul
Developing the Utilization of Water Treatment Technology to Fill  Water Demand at Temuireng-Girisuko Village,
Panggang, Gunungkidul
Bambang Sugiarto 1 a* , Suharwanto 2 b
a Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, 5528, Indonesia
b Teknik Lingkungan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta, 55283Indonesia
Artikel histori :
Diterima Oktober 2017
Diterima dalam revisi November 2017
Diterima November 2017 Online Deseber 2017
ABSTRAK: Air merupakan kebutuhan penting bagi hajat hidup warga di Kabupaten Gunung Kidul,  Daerah  Istimewa  Yogyakarta.  Temuireng  merupakan  salah  satu  desa  di  kecamatan Panggang,  Kabupaten  Gunung  kidul,  yang  kebutuhan  airnya  masih  jauh  dari  cukup.  Di  desa ini  terdapat  269  kepala  keluarga  dengan  rata-rata  4  jiwa  di  setiap  kepala  keluarga,  sehingga terdapat  kurang  lebih  1076  jiwa  yang  kebutuhan  airnya  masih  belum  terpenuhi.  Air  untuk suplai ke desa ini terkendala oleh kemampuan pemompaan dan kualitas air baku. Kualitas air baku  dimusim    curah  hujan  tinggi  yang  berasal  dari  Baron  maupun  gua  Ngobaran  masih mengandung bakteri E-Coli 9000 per 100 ml sedang total bakteri Coliform 28000 per 100 ml. Dari analisa air dimusim  curah  hujan  sedang total coliform 4000 per 100  ml, dan  analisa  air dimusim  curah  hujan  rendah  (kemarau)  total  coliform  berkisar  400  per  100  ml.  Dari persyaratan  maksimum  50  per  100  ml.  Material  terjerap  dalam  media  karst  saling  berkaitan, antara  bahan  organik  (parameter  coliform)  dan  anorganik  (parameter  TDS).  Dengan  proses pengolahan  secara  laboratorium  yang  melibatkan  proses  flokulasi,  sedimentasi,  untuk  dosis tawas, PAC dan biji Kelor sebesar 0,5 – 1 ppm mampu menurunkan TDS dari kisaran 262-288 ppm menjadi dibawah 200 ppm, dan jika dilanjutkan dengan filtrasi dengan media filter zeolit mampu menurunkan TDS hingga dibawah 180 ppm dalam waktu pengendapan 30 menit. Dan untuk  dosis  kelor  jika  dilanjutkan  dengan  perlakuan  filter  karbon  mampu  menurunkan  TDS hingga  dibawah  160  ppm  dalam  waktu  filtrasi  30-60  menit.  Sedang  untuk  proses  olahan dengan destilasi percik tenaga surya, dimungkinkan terjadi penurunan TDS  maupun coliform namun diperlukan intensitas sinar matahari yang cukup tinggi untuk proses penguapan.
Kata Kunci : air; coliform; flokulsi-sedimentasi; saringan pasir lambat; distalasi percik tenaga surya
ABSTRACT :  Water  is  an  important  resource  for  the  people  in  Gunung  Kidul  Regency, Special Region of Yogyakarta, Indonesia. Water scarcity is one of big issue in Temuireng, one of panggang’s district in the Gunung Kidul regency. There is 269 family living in this villge and every family consist of four person so there are approximately 1076 person who need the clean water. The clean water supply for this village constrained by pump power and raw water quality. Raw water quality in rainy season (high rainfall intensity) contains of E-Coli 9000 per 100  ml  and  total  Coliform  bacteri  28000  per  100  ml.  Raw  water  quality  in  medium  rainfall intensity season contains of total Coliform  4000 per 100 ml and raw water quality in summer season  (low  rainfall  intensity)  contains  of  total  Coliform    400  per  100  ml,  from  maximum regulation 50 per 100 ml. Material absorbed in karst include organic (coliform parameter) and anorganic  (TDS  parameter),  which  related  in  each  other,  can  contaminate  the  water. Flocculation and sedimentation using 0.5-1 ppm doses of alum, PAC and kelor are performed to  purify  the  water.  The  coagulant  can  decrease  TDS  parameter  from  262-288  ppm  to  under 200  ppm,  and  if  this  process  continued  with  filtration  (filter  zeolit),  it  can  decrease  TDS parameter  to  under  180  ppm  in  30  minute.  If  the  process  continued  by  filtration  process (carbon filter) using kelor, it can decrease TDS parameter to under 160ppm in 30-60 minute. Using  spark  destilation  solar  energy  process  can  decrease  TDS  parameter  and  coliform bacteria, but this process need high sunlight intensity for evaporation.
Keywords : water; coliform,flculations-sedimentations;, low sandfilter; splash distillation
* Corresponding Author: +6281225727255 Email: bgiartokd@gmail.com
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52

## 1.  Pendahuluan
Air merupakan kebutuhan utama dimana pemanfatannya semakin  meningkat  dari  waktu  ke  waktu.    Seiring meningkatnya perekonomian masyarakat konsumsi air juga semakin  meningkat.  Kelangkaan  air  dapat  menyebabkan terganggunya kehidupan makhluk hidup itu sendiri (USGS, 2010). Di beberapa daerah di dunia terdapat daerah daerah yang  mengalami  kelangkaan  air  bersih,  khususnya  di Negara  berkembang  (IWRM,  2009).  Salah  satu  contohnya terjadi  di  Gunungkidul,  Daerah  Istimewa  Yogyakarta, Indonesia,  di  daerah  tersebut  sulit  diperoleh  air  (Evani, 2004).
Daerah  Gunungkidul  sebagai  daerah  dengan topografi  karst  yang  terbentuk  dari  proses  pelarutan  batu gamping. Daerah tersebut sebagai  bagian dari Pegunungan Sewu  dimana    Formasi  Karst  terdiri  dari  batuan  karbonat dengan  kelarutan  dan  laju  infiltrasi  yang  tinggi.  Air  hujan yang  jatuh  di  permukaan  akan  langsung  meresap  kedalam tanah  dan  membentuk  sungai-sungai  bawah  tanah.  Hal  ini menyebabkan  sulitnya mendapatkan  air bersih  di permukaan  terutama  pada  musim  kemarau.  Namun demikian karakteristik batuan karst yang unik, ketersediaan air bawah tanah sangat berlimpah dengan kualitas air yang baik  di  musim  kemarau  dan  berangsur  menurun  di  musim penghujan (Nestmann dkk, 2011) Penurunan kualitas air bawah tanah tersebut disebabkan oleh terbawanya material dari permukaan ke sungai bawah tanah melalui ponor-ponor yang ada sehingga menyebabkan  kekeruhan,  bakteri E.  coli dan  Total Coliform meningkat.  Air  Goa  Ngobaran  ternyata mengandung  bakteri E.  coli 9000  per  100  ml  sedang  total bakteri Coliform 28000 per 100 ml sampel. Metode  penyaringan  dengan  sistem  saringan  pasir lambat sebagai sistem yang tepat untuk daerah Gnungkidul. Sistem  ini  dipilih  dengan  pertimbangan  efektifitas pengolahan, biaya dan kemudahan pengoperasiannya. Silva (2010) dalam penelitiannya membuktikan dapat menurunkan  kekeruhan  99  %.  Selain  itu  Yogafany  (2011) juga  membuktikan  dengan  sistem  saringan  pasir  lambat kandungan  bakteri  Total  Coliform  menurun  hingga 99,998% dan E. coli menurun hingga 99,999 %.2.
Air  adalah  zat  cair  yang  tidak  mempunyai  rasa,  warna, dan  bau  yang  terdiri  dari  hydrogen  dan  oksigen    dengan rumus kimia H 2 O, karena air merupakan suatu larutan yang bersifat  universal,  merupakan  zat  yang  paling  alamiah maupun produk  manusia  hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya. Dengan demikian di dalam air mengandung zat- zat  terlarut.  Zat-zat  ini  sering  disebut  pencemar  yang terdapat  dalam  air  (Linsley,1991).  Air  adalah  istilah  yang menggambarkan  kesesuaian  atau  kecocokan  air  untuk penggunaan    tertentu,  misalnya  air  minum,  perikanan, industri, rekreasi dan sebagainya.
Parameter  kualitas  air  bersih  ataupun  air  minum  yang ditetapkan  dalam  keputusan  Menteri  Kesehatan  Nomor  : 492/Permenkes/IV/2010 terdiri dari parameter fisik, kimia, parameter radioaktif,  dan parameter mikrobiologi .
Gambar  1 .  Parameter  kualitas  air  bersih  ataupun  air minum  yang  ditetapkan  dalam  keputusan  Menteri Kesehatan Nomor : 492/Permenkes/IV/2010

## 1.1 Model Pengolahan Air Minum Pengendapan
Pengendapan  atau  settling  merupakan  proses  pemisahan partikel padat yang terlarut dalam air yang banyak dijumpai secara alamiah dalam danau atau telaga. Namun diperlukan waktu lama untuk memberi kesempatan partikel mengendap  secara  sempurna.  Untuk  mempercepat  proses pengendapan  partikel  dalam  air  seringkali  dikombinasikan dengan  proses  kimiawi.  Namun  dengan  pertimbangan pengaruh bahan kimia yang digunakan terhadap komposisi air olahan dan limbah kimia yang mungkin terbentuk serta proses yang tidak sederhana maka dipilih bahan pengendap yang  bersahabat  dengan  alam  dan  ramah  lingkungan.  Jika kadar  e-coli  cukup  signifikan  maka  digunakan  tawas, serbuk biji kelor dan gas chlor atau kaporit.
Gambar 2 . Parameter tambahan kualitas air bersih ataupun air  minum  yang  ditetapkan  dalam  keputusan  Menteri Kesehatan Nomor : 492/Permenkes/IV/2010
Reaksi Aluminium Sulfat dengan kalsium bikarbonat dalam air :
Tetapi jika e-coli mendekati 0 dan yang dominan adalah partikel  halus  dari  karbonat,  bikarbonat,  kalsit,  silikat  dan magnesit,  dipilih  CaO  atau  semen.  Dengan  target  partikel halus,  sedikit  e-coli  dapat  terjerap  dalam  cross  link  agent yang  terbentuk  oleh  CaO  atau  semen  yang  ditebarkan  dan mengendap  bersama-sama  pada  bagian  bawah  bak penampung.
Pengendapan  yang  dipercepat  dengan  menambahkan bahan  kimia  disebut  koagulasi  yaitu  merupakan  suatu peristiwa  penggabungan  partikel-partikel  yang  telah mengalami  proses  destabilisasi  dengan  penambahan  bahan kimia  sehingga  terbentuk  partikel  dengan  ukuran  lebih besar  yang mudah untuk diendapkan.
Pengadukan awal merupakan pemberian energi agar terjadi tumbukan  antar  partikel  tersuspensi  dan  koloid  agar terbentuk  gumpalan  sehingga  dapat  dipisahkan  melalui proses  pengendapan  lanjut  dan  penyaringan  dan  untuk mempercepat  dan  menyeragamkan  penyebaran  zat  kimia melalui air yang diolah.
Saringan Pasir Lambat
Slow Sand Filtration merupakan sebuah metode penyaringan  untuk  menghasilkan  air  bersih,  dikenal  sejak tahun  1804.  Pertamakali  dibuat  dan  didisain    oleh  John Gibb  di  Skotlandia    dan  dia  berhasil  menjual  air  hasil saringannya  ke  masyarakat  umum  dengan  harga  yang sangat  murah  per  gallon  nya.  Tahun  1829  James  Simpson membangun instalasi pengolahan air untuk penyediaan  air di  London  dengan  mengadaptasi    metode  saringan  pasir lambat.  Selanjutnya  di  tahun  1852  semenjak  metode tersebut    menjadi  sangat  dikenal  dan  dirancang    dengan baik,  slow  snd  filtration  sebagai  metode  penyaringan mekanik yang menyaring partikel-partikel terlarut sehingga dapat  menurunkan    tingkat  kekeruhan    air.  Keberadaan bakteri  pathogen  dan  kemampuan slow  sand  filtration untuk  menghilangkannya  benar  benar tidak diketahui pada waktu itu (Huisman & wood, 1974).
Saringan  Pasir  Lambat  mungkin  dapat  menjadi  proses pengolahan    air  yang  paling  ekonomis,  sederhana,  dan terpercaya  untuk  mendapatkan  air  bersih.  Proses  ini berbeda dari saringan pasir cepat terutama pada laju filtrasi yang  diterapkan.  Saringan  pasir  lambat  adalah  proses pengolahan air yang memungkinkan air baku  meresap dari permukaan    melalui  media  pasir  halus  yang  selanjutnya keluar  melalui  saluran  keluaran    dibagian  bawah.  Ukuran butir efektif (d10)  yang digunakan  pada  system    ini  lebih halus dari pada saringan pasir cepat, biasanya ukuran butir efektif  adalah    kisaran  0,15-  0,30  mm  dengan  koefisien keseragaman (Cu) kurang dari 5 dan sebaiknya kurang dari 3 seperti  yang disebutkan pada table 1.1 (Visscher, 1990). Ukuran butir yang kecil ini memberikan celah yang sangat kecil  pada  filter  diantara  butir  yang  memungkinkan    air untuk mengalir dengan perlahan melalui media penyaringan,  laju  filtrasi  biasanya  antara  0,1-0,2  m/h (Visscher, 1990).
Tabel 1. Kriteria Desain untuk slow sand filter
Design criteria Recommended value Design period 10-15 years Period of operation 24 h/d Filtration rate 0,1-0,2 m/h Filter bed area 5-200 m2*per filter, minimum of 2 unit Height of filter bed Initial 0,8- 0,9 m Final before resanding 0,5- 0,6 m Sand characteristhics Effective size d10 0,15- 0,30 mm Uniformity  coefficient Cu <5, preferably below 0,30 mm Height  of  underdrains including gravel layer 0,3- 0,5 m Height  of  supernatant water 1 m
(*) To Facilitate manual cleaning
(Visscher,1990)
Padatan  tersuspensi,  materi  koloid,  dan  bakteri  dari  air baku yang terakumulasi pada lapisan paling atas yang tidak dibersihkan    secara  teratur,  menjadikan  bakteri  yang melakukan pemurniaan berkembang dan memainkan peran
Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O+
Ca3Ca(HCO 3 ) 2 2Al(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2 +18H 2 O
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52
paling  penting  pada  proses  saringan  pasir  lambat  untuk menghasilkan    kualitas  air  yang  baik.  Ini  adalah  alasan mengapa saringan pasir lambat disebut juga filtrasi biologi (Huisman &Wood, 1974)

## Spray Distilation Energy Surya
Distilasi  merupakan  proses  pemisahan  komponen  berdasar keseimbangan  fase  dan  penguapan  dengan  memanfaatkan driving  force,  panas.  Penguapan  air/difusi  air  ke  udara dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor,  diantaranya  :  luas permukaan, perbedaan konsentrasi, perbedaan tekanan dan keberadaan kalor/panas.
Perpindahan massa air ke udara: Panas yang diperlukan untuk  penguapan sebesar N A
Q = N A .  A
Panas  dipenuhi  oleh  panas  radiasi  mata  hari  pada sistem rumah kaca. Panas yang ditransfer penyerap ke Air
T B dipengaruhi oleh intensitas sinar surya
Panas  yang  ditransfer  ke  air  dari  penyerap  panas  pada kondisi intensitas sinar tinggi Q lebih besar dari kebutuhan, sehingga  kelebihan  panas  dimaksud  akan  disimpan  dan akan  digunakan  pada  saat  intensitas  menurun  (sore  atau malam hari).
Proses  Pengembunan  uap  air  :  Udara  dalam  sistem, mencapai  kondisi  kelembaban  jenuh.  Pada  kondisi  ini  bila terjadi  penambahan  1  mol  uap  air  akan  diikuti pengembunan  1  mol  air,  dan  sebaliknya  apabila terembunkan  1  mol  air  akan  diikuti  kecenderungan penguapan 1 mol air.(disebut kondisi setimbang). Proses pengembunan dapat terjadi karena udara yang jenuh dengan  uap  air  akan  menabrak  kaca  sehingga  kehilangan energi  kinetik,  energi  tersebut  diambil  dari  uap  air  itu sendiri  sehingga  akan  terjadi  pengembunan.  Proses pengembunan dapat juga dibuat secara paksa dengan proses pendinginan dalam kondensor.
Pada proses ini spray berfungsi untuk memperluas bidang kontak butiran air dengan lingkungan sistem yang dipanaskan dengan bantuan sinar matahari melalui material transparan seperti kaca atau acrylic.
1.2 Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Implementasi Prototype pengolahan air yang merupakan  gabungan  dari:  Pengendapan  alamiah dengan penambahan bahan pengendap ramah lingkungan, dan Saringan Pasir Lambat.
b. Melakukan optimasi pada :
i. Penentuan  dosis  bahan  pengendap  (PAC,  tawas dan  serbuk  kelor)  dengan  variabel  waktu, kadar/dosis  bahan  penendap  terhadap  parameter TDS dari partikel terlarut
ii. Pengaruh  tinggi  bed  saringan  pasir  terhadap parameter TDS dari partikel terlarut
iii. Pengaruh  dosis  dan  tinggi  bed  saringan  pasir terhadap  e-coli  dan  total  coliform,  pada  kondisi optimum

## 2.   Metode Penelitian
Partikel  karst  yang  terinfiltrasi  dalam  air  bawah  tanah, mengandung  Ca  dan  Mg  yang  merupakan    komponen pegotor yang tidak dikehendaki, sehingga batu kapur, PCA maupun tawas dapat dipakai sebagai penjerap partikel halus yang  berasal  dari  infiltrasi  kikisan  karst  tersebut,  namun perlu dosis yang tepat dan ini akan dikaji dalam penelitian awal.  Setelah  proses  flokulasi  dilakukan    pemisahan partikel  dengan pengendapan.  Proses  ini  dilanjutkan dengan filtrasi pada sistem saringan lambat.
Jika  kandungan  e-coli  dan  total  coliform  tinggi,  maka diperlukan  proses  sterilisasi  menggunakan  bahan  alami seperti  serbuk  biji  kelor  yang  mempunyai  kemampuan menurunkan e-coli dan total coliform, namun jika bahan ini tidak  mampu  maka  dilakukan  dengan  kaporit,  namun proses ini perlu disempurnakan dengan pengoperasian filter karbon  aktif  sehingga  kelebihan  khlor  yang  berasal  dari kaporit bisa diturunkan .
Bila  energi  air  cukup  namun  pH  air  diatas  normal, menunjukkan  adanya  infiltrasi garam dan air  laut saat  laut mengalami  pasang,  teknologi  sederhana,  murah  dan berdaya  guna  adalah  distilasi  percik  tenaga  surya,  dengan memperluas  bidang  kontak  (transfer  masa)  antara  air dengan  udara  panas,  maka  diperlukan  perancangan  spray pada distilasi tenaga surya.
Tahap yang dilakukan pada penelitian awal adalah sebagai berikut :
1. Pekerjaan awal laboratorium dan lapangan Pekerjaan  lapangan  dilakukan  dengan  melakukan  survey keberadaan  sumber  air  bawah  tanah,  pengambilan  contoh, analisa  sifat  fisik  dan  kimia  air  (uji  laboratorium), melakukan    pemetaan,  dan  memprediksi  volume  air. Survey  sumber  Zeolit,  produsen  sebagai  media  filter  yang berada disekitar lokasi.
2. Perancangan prototype SPAM di Temuireng
Dari  pertimbangan  kajian  pustaka,  serta  kemampuan sumber  daya  manusia  yang  tersedia  untuk  keperluan pengelolaan  dan  perawatan  maka  prototype  yang  akan dikembangkan seperti pada Gambar 3.
Implementasi  dari  rencana  prototype  diatas  dikembangkan dalam model rancangan tataletak alat proses dari prototype pada Gambar 4.
) ( u A Y A Y Y k N     4 . B R T A Q     4 4 . A B T T A Q   
Ca(OCl)2 Al 2 (SO 4 ) 3 .18 H 2 O SEMEN MV SF Air Rumah Tangga Air Proses = kg/jam kg/jam FL-01 Air Servis  = Keterangan :
BP-01 :  Bak Penampung
FL : Flokulator
kg/jam
MV : Mixing Valve
cek : PU :   Pompa SF : Sand Filter TF : Tangki Preparasi Flokulant TUDS :   Tangki Utama +Destilasi Surya - TUDS SUNGAI BAWAH TANAH PU-01 BP-01 TF-01 TF-02 PU-02 PU-04 TCl2 Gambar 3 . Rencana Prototype Alat Pengolahan Air di Temuireng Paska Pempompaan Pompa Distribusi Feeder Bak Sedimentasi Bak sedimentasi Produk Tampak atas Lantai Bawah Tampak atas Lantai Atas Bak Penampu ng air kw 1 hasil distilasi tenaga surya Bak Penampung Air sementara sebelum proses Talang Reservoar/Bak Penampungan yang sudah ada Slow Sand Filter
Bak Penampung Produk Filtrasi Saringan Pasir Lambat T Bhn Pengend ap T Bhn Kaporit Gambar 4 . Rancangan Tataletak Alat Proses Pengolahan Air di Temuireng

## Prototype alat skala Laboratorium
Untuk uji pengolahan air diperlukan alat skala laboratorium,  sehinggabisa  dilakukan  uji  coba  terhadap proses  pengolahan  air,  baik  secara  flokulasi,  pengendapan filtrasi maupun model distilasi percik.
Adapun  unit  alat  skala  laboratorium  seperti  tampak  pada Gambar 5.

## Uraian Proses Pengolahan
Air  hasil  pemompaan  dari  sumber  air  yang  berasal  dari pantai  Baron  dan  atau  goa  Ngobaran  dipompa  secara bertahap  hingga  sampai  ke  lokasi  Temuireng  yang  sudah ada.  Dari  tanki  reservoar  Temuireng  air  dialirkan  ke  unit pengolahan.
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52
Mula-mula air dipompa ke bak penampung sementara di lantai  atas  sehingga  proses  bisa  dioperasikan  secara gravitas (untuk penghematan operasional cost). Selanjutnya dari  bak  sementara  ini  juga  dialirkan  menuju  proses flokulasi untuk penurunkan kadar e-coli dan total coliform serta padatan terlarut menggunakan penggumpal alami (biji kelor  atau  tawas)  dalam  flokulator  berpengaduk,  disini jumlah  ppm  bahan  koagulan  ditentukan  berdasar  bahan yang akan diendapkan.
Selanjutnya  air  yang  telah  diproses  dalam  flokulator dialirkan  overflow  secara  seri  ke  bak  pengendap  1  dan  2, untuk memberi kesempatan bahan mengendap dengan baik. Kemudian hasil pengendapan ini dialirkan secara overflow ke  saringan  pasir  lambat,  yang  berisi  bahan-bahan penyaring  (zeolit  dan  arang)  yang  telah  diaktivasi sebelumnya.  Air  produk  olahan  ini  dianalisa  lebih  lanjut berdasar baku mutu, jika diperlukan (kandungan e-coli dan total  coliform  masih  belum  sesuai  baku  mutu)  dilakukan klorinasi  menggunakan  kaporit  pada  bak  penampung  hasil filter  sebelum  ditampung  pada  bak  distribusi.  Namun  jika sudah  memenuhi  syarat  baku  mutu,  air  bisa  dialirkan menuju penampung akhir/distribusi, siap untuk didistribusi ke warga. Bak atas juga bisa digunakan sebagai penampung alternatif, aliran menuju bak ini menggunakan spray paralel sehingga  memungkinkan  air  teruapkan,  bak  ini  juga dilengkapi  dengan  penutup  kaca/akrilik/poikarbonat,  yang berfungsi sebagai suplai energi sinar matahari. Diharapkan air yang menguap dapat terembunkan dan mengalir kearah talang  aliran  embun  menuju  penampung  kondensat (merupakan  produk  air  distilasi  percik  tenaga  surya  yang
merupakan  produk  samping  dari  proses  ini).  Perlu  juga dianalisa  secara  periodik  pada  tanki-tanki  penampung olahan,  baik  tanki  produk  1,  produk  2  maupun  produk  3. Untuk kepastian kualitas produk

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini dilalkukan beberapa simulasi yaitu simulasi dosis koagulan, ketebalan sand filter dan carbon filter.

## 3.1  Simulasi dosis koagulan
Koagulan diujicobakan adalah tawas, PAC, dan biji kelor pada berbagai konsentrasi dan waktu pengendapan, dengan parameter TDS.
a. Penentuan penggunaan dosis tawas optimum.
Uji  coba  laboratorium  dalam  penggunaan  tawas  sebagai koagulan, diperoleh  hasil uji secara grafis  pada Gambar 6. Fenomena  umum  yang  diperoleh  dilihat  dari  grafik penggunaan dosis tawas 0,5  – 3,0 ppm nampak penurunan TDS  hampir  sama,  jika  diinginkan  penurunan  signifikan diperlukan dosis yang semakin tinggi dengan volume yang semakin besar, serta waktu yang semakin lama.
Berdasarkan  karakter  dosis  tawas  yang  disajikan  dalam grafik  diatas  maka  dosis  optimum  penggunaan  tawas adalah  antara  0,5  –  1,0  ppm  yang  dapat  menurunkan  TDS sampai dibawah 200 ppm dalam waktu 30 menit.
Gambar 6. Pengujian dosis tawas dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan
b. Penentuan penggunaan dosis PAC optimum.
Gambar. 7 . Pengujian dosis PAC dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan
Gambar 8 . Pengujian dosis serbuk biji kelor dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52
Uji  coba  laboratorium  dalam  penggunaan  PAC  sebagai koagulan,  diperoleh  hasil  uji  secara  grafis  pada  gambar  7. Fenomena  umum  yang  diperoleh  dilihat  dari  grafik penggunaan  dosis  PAC  0,5  –  3,0  ppm  nampak  penurunan TDS hampir seragam, jika diinginkan penurunan signifikan diperlukan dosis yang semakin tinggi dengan volume yang semakin  besar,  serta  waktu  yang  semakin  lama. Berdasarkan  karakter  dosis  PAC  yang  disajikan  dalam grafik diatas maka dosis optimum penggunaan PAC adalah antara 0,5 – 1,5 ppm yang dapat menurunkan TDS sampai dibawah 200 ppm dalam waktu 60 menit.

## c. Penentuan penggunaan dosis biji kelor optimum.
Uji coba laboratorium dalam penggunaan serbuk biji kelor sebagai koagulan, diperoleh hasil uji secara grafis sebagaimna tampak pada Gambar 8.
Fenomena  umum  yang  diperoleh  dilihat  dari  grafik penggunaan dosis serbuk  biji kelor 0,5  –  3,0 ppm  nampak penurunan  TDS  hampir  seragam, jika  diinginkan penurunan signifikan diperlukan dosis yang semakin tinggi dengan  volume  yang semakin  besar,  serta  waktu  yang semakin lama. Berdasarkan karakter dosis serbuk biji kelor yang  disajikan  dalam  grafik  diatas  maka  dosis  optimum penggunaan  serbuk  biji  kelor  adalah  antara  0,5  –  1,0  ppm yang  dapat  menurunkan  TDS  sampai  dibawah  200  ppm dalam  waktu  30  menit.  besar,  serta  waktu  yang  semakin lama.  Berdasarkan  karakter  dosis  serbuk  biji  kelor  yang disajikan  dalam  grafik  diatas  maka  dosis  optimum penggunaan  serbuk  biji  kelor  adalah  antara  0,5  –  1,0  ppm
yang  dapat  menurunkan  TDS  sampai  dibawah  200  ppm dalam waktu 30 menit .
Dari penggunaan ketiga koagulan yaitu Tawas, PAC dan Biji  Kelor  maka  dapat  dinyatakan  ada  kemiripan  karakter penurunan TDS pada penggunaan koagulan Tawas dan Biji Kelor yang mampu menurunkan TDS hingga dibawah 200 ppm dalam waktu 30 menit

## 3.2   Simulasi ketebalan sand filter
Penentuan  ketebalan  bed  (koral,  zeolit  sedang,  zeolit halus), diperoleh hasil uji secara grafis sebagai berikut:
a. Penentuan ketebalan filter dengan koagulan Tawas.
Uji  coba  laboratorium  dalam  penggunaan  tawas  sebagai koagulan, diperoleh hasil uji secara grafis dalam penentuan ketebalan filter sebagai terlihat pada Gambar 9.
Fenomena  umum  yang  dilihat  dari  grafik  penentuan ketebalan  filter dengan dosis tawas 0,5  – 3,0 ppm  nampak penurunan  TDS  hampir  sama,  jika  diinginkan  penurunan signifikan  diperlukan  ketebalan  filter  zeolit  yang  semakin tebal,  serta  waktu  yang  semakin  lama.    Berdasarkan karakter  dosis  tawas  yang  disajikan  dalam  grafik  diatas maka  ketebalan  optimum  penggunaan  filter  zeolit    pada ukuran 2,5 cm koral; 2,5 cm zeolit sedang dan 7,5 cm zeolit halus  yang  dapat  menurunkan  TDS  sampai  dibawah  180 ppm  pada  penggunaan  tawas  0,5  –  1,0  ppm,  dalam  waktu 30 menit.
Gambar 9. . Penentuan tinggi optimum bed filter zeolite terhadap dosis tawas dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan

## b. Penentuan ketebalan filter dengan koagulan PAC.
Uji  coba  laboratorium  dalam  penggunaan  PAC  sebagai koagulan, diperoleh hasil uji secara grafis dalam penentuan ketebalan filter seperti pada Gambar 10.
Fenomena  umum  yang  dilihat  dari  grafik  penentuan ketebalan  filter  dengan  dosis  PAC  0,5  –  3,0  ppm  nampak penurunan  TDS  hampir  sama,  jika  diinginkan  penurunan
signifikan  diperlukan  ketebalan  filter  zeolit  yang  semakin tebal,  serta  waktu  yang  semakin  lama.    Berdasarkan karakter  dosis  PAC  yang  disajikan  dalam  grafik  diatas maka  ketebalan  optimum  penggunaan  filter  zeolit    pada ukuran 2,5 cm koral; 2,5 cm zeolit sedang dan 7,5 cm zeolit halus  yang  dapat  menurunkan  TDS  sampai  dibawah  160 ppm  pada  penggunaan  PAC  0,5  ppm,  dalam  waktu  30 menit.
Gambar 10 . Penentuan tinggi optimum bed filter zeolite terhadap dosis PAC dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan
c.  Penentuan  ketebalan  filter  dengan  koagulan  Biji

## Kelor.
Uji coba  laboratorium dalam penggunaan serbuk biji kelor sebagai  koagulan,  diperoleh  hasil  uji  secara  grafis  dalam penentuan ketebalan filter pada Gambar 11.
Fenomena  umum  yang  dilihat  dari  grafik  penentuan ketebalan  filter  dengan  dosis  serbuk    biji    kelor  0,5  –  3,0 ppm nampak penurunan TDS hampir sama, jika diinginkan
penurunan signifikan diperlukan ketebalan filter zeolit yang semakin  tebal,  serta  waktu  yang  semakin  lama. Berdasarkan karakter dosis serbuk biji kelor yang disajikan dalam  grafik  diatas  maka  ketebalan  optimum  penggunaan filter zeolit  pada ukuran 2,5 cm koral; 2,5 cm zeolit sedang dan  7,5  cm  zeolit  halus  yang  dapat  menurunkan  TDS sampai  dibawah  160  ppm  pada  penggunaan  serbuk  biji kelor 0,5 ppm, dalam waktu 30 menit.
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52
Gambar 11 . Penentuan tinggi optimum bed filter zeolite terhadap dosis serbuk  biji kelor dengan parameter TDS dan Waktu Pengendapan

## 3.3  Simulasi carbon filter
Dalam biji kelor terdapat senyawa yang menyebabkan rasa air  berubah  menjadi  berasa  pahit,  sehingga  diperlukan perlakuan tambahan yaitu dengan penggunaan carbon filter untuk  menetralkan  perubahan  rasa  air  tersebut.    Untuk  itu diperlukan ketebalan carbon filter yang optimum. Hasil  uji  penentuan  ketebalan  arang  aktif  untuk penggunaan  serbuk  biji  kelor  sebagai  koagulan,  diperoleh hasil uji secara grafis pada Gambar 12.
Fenomena  umum  yang  dilihat  dari  grafik  penentuan ketebalan filter karbon dengan dosis serbuk  biji  kelor 0,5 –  3,0  ppm  nampak  penurunan  TDS  hampir  sama,  jika diinginkan penurunan signifikan diperlukan ketebalan filter karbon  yang  semakin  tebal,  serta  waktu  yang  semakin lama.    Berdasarkan  karakter  dosis  serbuk  biji  kelor  yang disajikan  dalam  grafik  diatas  maka  ketebalan  optimum penggunaan  filter  karbon    adalah    7,5  cm  yang  dapat menurunkan  TDS  sampai  dibawah  160  –  110  ppm  pada
penggunaan serbuk biji kelor 0,5 ppm, dalam waktu 30 - 60 menit

## Penentuan Sistem Pengolahan Air Minum

## 1. Sistem Filter
Filtrasi ikut berperanan dalam menentukan kualitas produk, dimana  unit  filter  berfungsi  untuk  menjerap  partikel  padat yang  belum  bisa  terpisahkan  pada  unit  flokulasi  baik berbentuk flok maupun endapan. Biasanya partikel jenis ini ikut  mengalir  bersama  air  olahan  akibat  gaya  apung  atau gaya  layang  dari  partikel.  Dengan  sistem  saringan  ini diharapkan partikel tersebut dapat ditangkap/dijerap. Untuk itu  dirancang  sistem  filter  sebagaimana  diilustrasikan dalam Gambar 13.
2. Sistem Distilasi Percik
Lokasi SPAM banyak terkena sinar matahari, dimana mulai pukul  08.00–  16.00  WIB  menerima  intensitas  sinar
matahari  yang  cukup  tinggi,  sehingga  dapat  dimanfaatkan untuk  proses  desalinasi  menggunakan  tenaga  surya
(penguapan).  Untuk  itu  dirancang  sistem  distilasi  percik sebagaimana disajikan dalam Gambar 14.
Gambar  12 .  Penentuan  tinggi  optimum  filter  karbon  terhadap  dosis  serbuk    biji  kelor  dengan  parameter  TDS  dan  Waktu Pengendapan
Citasi: Bambang Sugiarto, Suharwanto, 2017, Pengembangan Pemanfaatan Pengolahan Air Dalam Upaya Pemenuhan Kebutuhan Air di Dusun Temuireng, Desa Girisuko, Panggang, Gunungkidul, Eksergi, 14(2), 40-52
Gambar 14 .  Penentuan Model Distilasi Percik pada

## SPAM Temuireng

## 7.  Kesimpulan
Kualitas  air  baku  dimusim    pada  curah  hujan  tinggi yang  berasal  dari  Baron  maupun  gua  Ngobaran  dengan TDS  yang tinggi sekitar 400 ppm dan  bakteri E. coli 9000 per 100 ml sedang total bakteri Coliform 28000 per 100 ml. Dari analisa air dimusim curah hujan sedang total coliform 4000  per  100  ml,  dan  analisa  air  dimusim  curah  hujan rendah  (kemarau)  total  coliform  berkisar  400  per  100  ml. menurunkan  TDS  dari  kisaran  262-288  ppm  menjadi dibawah  200  ppm,  dan  jika  dilanjutkan  dengan  filtrasi dengan media filter zeolit mampu menurunkan TDS hingga dibawah  180  ppm  dalam  waktu  pengendapan  30  menit. Dan  untuk  dosis  kelor  jika  dilanjutkan  dengan  perlakuan filter karbon mampu menurunkan TDS hingga dibawah 160 ppm dalam waktu filtrasi 30-60 menit. Sedang untuk proses olahan dengan destilasi percik tenaga surya, memungkinkan  terjadi  penurunan  TDS  maupun  coliform namun  diperlukan  intensitas  sinar  matahari  yang  cukup tinggi untuk proses penguapan.

## Ucapan Terima kasih
Ucapan terimakasih, peneliti sampaikan kepada :
1. Allah SWT, atas perkenan, barokah dan IzinNya
2. Direktur  PPTI,  Kemenristekdikti  atas  kesempatan  dan selaku  penyandang  dana,  sehingga  terlaksananya kegiatan ini.
3. Kepala LPPM UPN”Veteran” Yogyakarta, atas arahan, bimbingan  dan  dukungannya  dari  saat  penyusunan proposal,  terlaksananya  kegiatan  hingga  tersusunnya laporan penelitiann ini.
4. Kepala  BPPT-B2TKE  atas  kerjasamanya  dalam konsorsium ini
5. Direktur  PDAM  Tirta  Handayani,  atas  kerjasama  dan dukungan  moril-materiil  dalam  konsorsium  penelitian ini.
6. Pemerintah  Kabupaten  Gunung  Kidul  berserta  seluruh Jajarannya dari Sekretaris Daerah hingga Kepala Dusun
dan  Ketua  RT  di  wilayah  Temuireng,  atas  segala dukungan baik moril dan materiil sehingga terlaksananya kegiatan implementasi dari penelitian ini. 7. Seluruh Tim Penelitian PPTI, dari Dosen, Laboran dan Mahasiswa  yang  tidak  dapat  disebutkan  satu  persatu, atas  keterlibatan  dan  dukungansehingga  terlaksananya penelitian ini.
8. Orang Tua, Istri, Keluarga dan handai taulan yang telah memberikan waktu dan pengertian sehingga terlaksananya kegiatan peneitian ini.

## Daftar Pustaka
Adji, T.N., 2005, Agresivitas Airtanah Karst Sungai Bawah Tanah Bribin, Gunungsewu, Indonesia Cave and Karst Journal, vol 1 No 1, HIKESPI.
Anonim,  2010  ,  Peraturan  Menteri  Kesehatan  No  492/
MENKES/  PER/  IV/2010  Tentang  Persyaratan Kualitas Air Minum.
Ausland, G., Stevik, T.K., Hansen, J.F.Kohler, J.C., Jensen, P.D.  2002,  Intermittent  Filtration  of  Wastewater- Removal  PF  Fecal  Coliforms  And  Fecal  Streptococci. Water Research 36.
Badingah, 2013, Laporan Status Lingkungan Hidup Daerah Kabupaten  Gunung  Kidul,  Pemerintah  Kabupaten Gunung Kidul Daerah Istimewa Yogyakarta
Benefield, ETAC, 1982, “ Process Chemistry for Water and Waste Treatment”, Mc Graw Hill Book Co., Inc., New York
Effendi,  H.  2003,  Telaah  Kualitas  Air  Bagi  Pengelolaan Sumber  Daya  dan  Lingkungan  Perairan.  Cetakan  ke lima. Yogyakarta:Kanisius.
Evani,  F.S.  2004,  Gua  Bribin  akan  atasi  kekurangan  air gunungkidul,
http://www.suarapembaruan.com/News/2004/2008/08/ 03/Nusantar/Nusa04.htm, Last accessed 22 april 2010.
Foerd, D. and William, P., 1992 Karst Geomorphology and Hydrology, Chapan and Hall, London.
Haryono,  E.,  Adji  T.,  N.,  2004  Pengantar  Geomorfologi dan  Hidrologi  Karst,  Kelompok  Studi  Karst,  Fakultas Geografi, UGM, Yogyakarta.
Jack  Broughton,  “Process  Utility  Sistem,  Introduction  to Design  Operation  and  Maintenance”  Institution  of Chemical Engineers, 1994
Kurita  ,  1980  “  Industrial  Water  Treatment”,  Kurita  Publ. & Co, Tokyo
Nugraha, M.P.H., 2016, Kajian Kualitas Air Sungai Bawah Tanah Pada Daerah Imbuhan Dan Daerah Pengolahan Air  Goa  Bribin,  Kabupaten  Gunungkidul,  Daerah Istimewa Yogyakarta.
Reynolds,  T.D,    1982,  “  Unit  Operations  and  Process Environmental  Engineering”,  Texas  &  M.  University, PWS  Publishers  is  a  division  of  Wadswoath.  Inc., California
Sanks,  1980,  “Water  Treatment  Plant  Design”  Science Publisher, New York.
Tessa,  2017,  “Arahan  Teknik  Pengelolaan  Kualitas  dan Kuantitas Sungai Bawah Tanah pada Kawasan Karst di Desa  Kanigoro,  Kecamatan  saptosari,  Kabupaten Gunungkidul.”  Skripsi  Jurusan  Teknik  Lingkungan, UPN ”Veteran” Yogyakarta.
Wirosarjono,  S.  1974.  Masalah-masalah  yang  dihadapi dalam  penyusunan  kriteria  kualitas  air  guna  berbagai peruntukan.  PPMKL-DKI  Jaya,  Seminar  Pengelolaan Sumber  Daya  Air.  ,  eds.  Lembaga  Ekologi  UNPAD. Bandung, 27 - 29 Maret 1974, hal 9 – 15