## KEMAMPUAN ZEOLIT DAN KULIT UBI KAYU UNTUK MEMPERBAIKI KADAR BESI (Fe) DAN pH AIR SUMUR BOR
Mutia Wahdini, Munawar Raharja, Syarifudin A., Zulfikar Ali As Poltekkes Kemenkes Banjarmasin Prodi Sanitasi Lingkungan Jl. H. Mistar Cokrokusumo No. 1A Banjarbaru, Kalimantan Selatan, 70714
E-mail: mutiawahdini78@gmail.com Article Info

## ABSTRACT
Article history: Received June 25, 2021 Revised July 25, 2022 Accepted July 31, 2022 Ability  of  Zeolite  and  Cassava  Peel  to  Improving  Iron  (Fe)  and  pH  in Drilled Well Water . The amount of Fe in groundwater is usually quite high and cause the water to turn yellow-brown in color. According to preliminary test  result,  Fe  levels  were  4.62 mg/L  and  pH  4.3  in  one  of  the drilled  well waters in Banjarbaru, which did not fulfill quality criteria. Using zeolit and cassava peel to enhance Fe levels can be taken as option. The aim of this study was to determine the effectiveness of the combination of zeolite and cassava peel in improving Fe and pH levels in drilled water well. An experiment with a Post-test Only Control Group Design was used for this study. The research population was the entire water from one of Banjarbaru’s drilled wells. The research sample was drilled well water, which was taken in part for testing. The  Kruskal  Wallis  test  was  employed  to  analyze  differences  in  Fe  levels, followed by the Mann Whitney test with p-value < ∝ (0.05), indicating that there is a significant difference in Fe levels after treatment with combinations A, B and C. According to the study’s findings, combinations C was the most effective in increasing the Fe levels and pH of drilled well water e water by up to 0.91 mg/L (78.32%) and 7.2 . Keywords: Zeolite,
Cassava Peel, Fe, pH,
Drilled Well Water
This is an open access article under the CC BY-SA license.

## PENDAHULUAN
Salah satu sumber air yang digunakan masyarakat Indonesia untuk kegiatan sehari- hari  adalah  air  tanah  menggunakan  sumur  bor.  Air  tanah  biasanya  mengandung  Fe  yang tinggi yang melebihi standar/baku mutu. Berdasarkan hasil pengujian awal dari penelitian Abdi,  Khair  dan  Saputra  (2015),  didapatkan  kadar  Fe  pada  air  sumur  di  Kecamatan Banjarbaru Utara 19,875 mg/L, Kecamatan Banjarbaru Selatan 26,125 mg/L dan Kecamatan Cempaka 59,875 mg/L [1] . Tingginya kadar Fe ini menjadi permasalahan yang harus diatasi sehingga perlu dilakukan pengolahan air agar memenuhi baku mutu berdasarkan Permenkes No. 32 tahun 2017.
Zeolit dan kulit ubi kayu dapat digunakan sebagai adsorben untuk memperbaiki kadar Fe,  zeolit  tersusun  atas  tetrahedral-tetrahedral  alumina  (AlO 4 ) 5- dan  silika  (SiO 4 ) 4- yang membentuk  struktur  bermuatan  negatif  dan  berongga  terbuka/berpori.  Muatan  negatif inilah  yang  menyebabkan  zeolit  dapat  mengikat  kation-kation  pada  air.  Kulit  ubi  kayu memiliki kandungan selulosa, permukaan selulosa akan menjadi partikel bermuatan negatif ketika berada di dalam air, sehingga akan terjadi interaksi coulomb dengan logam bermuatan positif yang berada di dalam air [2] .
Mekanisme dari zeolit dan kulit ubi kayu yang digunakan dalam memperbaiki kadar besi (Fe) dan pH pada air sumur bor adalah dengan mengalirkan air sumur bor menuju filter yang berisi media zeolit dan kulit ubi kayu untuk menyaring atau memisahkan zat besi dan memperbaiki  pH  pada  air  sumur  bor.  Berdasarkan  uraian  di  atas,  maka  peneliti  tertarik untuk mengkombinasikan zeolit dan kulit ubi kayu sebagai media untuk memperbaiki kadar besi  (Fe)  dan  pH  pada  air  sumur  bor  dengan  ketinggian  media  filter  yang  berbeda  yaitu
kombinasi A (zeolit 15 cm+kulit ubi kayu 5 cm), kombinasi B (zeolit 15 cm+kulit ubi kayu 10 cm) dan kombinasi C (zeolit 15 cm+kulit ubi kayu 15 cm).

## BAHAN DAN CARA PENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  bersifat  eksperimen  berupa  pengolahan  air  sumur  bor dengan ketinggian media filter  (zeolit+kulit ubi kayu) yang berbeda. Pengolahan adsorben kulit  ubi  kayu  dilakukan  dengan  cara  memisahkan  kulit  ubi  kayu  dari  kulit  ari,  kemudian dibersihkan dengan air mengalir, lalu dilakukan proses pengeringan menggunakan oven pada suhu 200 O C selama 5 jam, kulit ubi kayu yang sudah kering dihancurkan dengan ukuran 2-20 mm. Media zeolit dan kulit ubi kayu dimasukkan ke dalam pipa berukuran 4” untuk dilakukan perlakuan filtrasi. Sebelum perlakuan pada sampel air sumur bor dilakukan pemeriksaan pH awal. Selanjutnya dilakukan filtrasi pada air sumur bor menggunakan media filter kombinasi A, B dan C serta dilakukan pemeriksaan pH air sumur bor setelah perlakuan. Pemeriksaan kadar  Fe  dilakukan  di  Laboratorium  Kimia  Jurusan  Kesehatan  Lingkungan  Poltekkes Banjarmasin menggunakan metode spektrofotometer dengan cara fenanthrolin. Sampel yang diperiksa berupa sampel air sumur bor sebelum dan sesudah perlakuan. Hasil pemeriksaan kadar  Fe  dan  pH  sebelum  perlakuan  dibandingkan  dengan  hasil  sesudah  perlakuan  untuk mengatahui  adanya  perbedaan  antara  kelompok  kontrol  dan  kelompok  eksperimen  dari pengaruh dilakukannya intevensi, serta dibandingkan dengan Permenkes No. 32 tahun 2017 yang ditampilkan dalam bentuk tabel.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil pemeriksaan kadar Fe dan pH air sumur bor sebelum perlakuan yaitu 4,62 mg/L dan 4,3. Air sumur bor kemudian diberikan perlakuan filtrasi menggunakan media zeolit 15 cm sebagai kontrol dan kombinasi A, B, C. Hasil pemeriksaan kadar Fe dan pH dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) dan pH Sebelum Perlakuan
No. Parameter Hasil Pemeriksaan Baku Mutu 1. Besi (Fe) 4,62 mg/L 1 mg/L 2. pH 4,3 6,5-8,5

## Sumber: Data Penelitian, 2021
Kadar  Fe  dan  pH  air  sumur  bor  sebelum  perlakuan  belum  memenuhi  baku  mutu berdasarkan Permenkes No. 32 tahun 2017. Hal ini dapat disebabkan oleh struktur tanah di lokasi pengambilan sampel air sumur bor memiliki kandungan Fe yang tinggi, juga ditambah dengan hasil pengukuran pH  yang bersifat asam yaitu 4,3, karena air yang memiliki pH ≤ 7 lebih  mudah  melarutkan  senyawa-senyawa  yang  bersifat  logam [3] .  Selain  disebabkan  oleh struktur tanah dan pH air yang bersifat asam, kandungan Fe yang melebihi baku mutu pada air sumur  bor  ini  juga  dapat  dipengaruhi  oleh  kedalaman  sumur.  Kedalaman  sumur  bor  pada lokasi pengambilan sampel yaitu ± 30 m. Kedalaman air tanah dalam dari permukaan tanah biasanya diatas 15 m [4] . Menurut Mujianto, Purwanti dan Rismini (2015), ada hubungan antara kandungan Fe dalam sumur dengan kedalaman sumur, artinya semakin dalam sumur maka semakin tinggi kandungan Fe. Hal ini terjadi karena air hujan yang turun ke tanah mengalami infiltrasi (masuk ke dalam tanah) yang mengandung FeO dan akan bereaksi dengan H 2 O dan CO 2 dalam  tanah  dan  membentuk  Fe(HCO 3 ) 2 ,  dimana  semakin  dalam  air  yang  meresap  ke dalam tanah maka semakin tinggi juga kelarutan besi karbonat [5] .
Tabel 2. Hasil Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) dan pH Sesudah Perlakuan Filtrasi Menggunakan Zeolit 15 cm No. Parameter Hasil Pemeriksaan Baku Mutu Persentase 1. Besi (Fe) 2,98 mg/L 1 mg/L 35,49% 2. pH 5,8 6,5-8,5 -

## Sumber: Data Penelitian, 2021
Terjadi  perbaikan  kadar  Fe  dan  pH  air  sumur  bor  sesudah  perlakuan  filtrasi menggunakan  zeolit  15  cm,  dimana  kadar  Fe  mengalami  penurunan  dan  pH  mengalami kenaikan  dari  hasil  pemeriksaan  sebelum  perlakuan.  Kadar  Fe  yang mengalami  penurunan pada perlakuan ini karena zeolit dapat mengikat atau menyerap senyawa atau unsur dalam larutan yang disebabkan mineral zeolit tersusun atas tetrahedral-tetrahedral alumina (AlO 4 ) 5- dan  silika  (SiO 4 ) 4- yang  membentuk  struktur  bermuatan  negatif  dan  berongga terbuka/berpori,  proses  penyerapan  logam  Fe  ini  termasuk  adsorpsi  fisika  karena menyebabkan terjadinya ikatan tarik-menarik dimana ion negatif pada zeolit dapat mengikat kation  pada  Fe  yang  kemudian  terserap  pada  permukaan  zeolit.  Zeolit  juga  berpengaruh terhadap kenaikan pH. Air yang melewati media zeolit akan diikat kationnya [H + ] karena zeolit memiliki muatan negatif, sehingga yang tertinggal adalah ion-ion negatifnya [OH - ] yang akan menyebabkan kenaikan pH pada air [6] .
Pada perlakuan ini kadar Fe mengalami perbaikan dengan persentase sebesar 35,49%, hal ini menunjukkan bahwa zeolit 15 cm memiliki efisiensi yang rendah dalam memperbaiki kadar Fe pada air sumur bor, ini dapat disebabkan oleh ukuran zeolit yang masih besar yaitu ± 2  mm  sehingga  luas  permukaannya  kecil  yang  mengakibatkan  daya  adsorbsi  zeolit  masih rendah.  Meskipun terjadi perbaikan kadar Fe dan pH pada perlakuan ini, namun masih belum memenuhi baku mutu berdasarkan Permenkes No. 32 Tahun 2017.
Tabel 3. Hasil Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) dan pH Sesudah Perlakuan Filtrasi
Menggunakan Kombinasi Zeolit dan Kulit Ubi Kayu Variasi Ketinggian Kombinasi Zeolit dan Kulit Ubi Kayu Kombinasi A Kombinasi B Kombinasi C Fe (mg/L) pH Fe (mg/L) pH Fe (mg/L) pH P 1 2,78 6,0 1,41 6,3 1,27 6,5 P 2 1,61 6,3 1,11 6,4 0,94 7,4 P 3 1,34 6,3 1,20 6,4 1,04 6,9 P 4 1,63 6,6 1,10 6,5 0,92 6,9 P 5 1,53 6,8 1,11 6,6 0,98 6,9 P 6 1,48 7,2 1,07 6,6 0,92 6,9 P 7 1,61 6,9 1,24 6,7 0,91 6,7 P 8 1,67 6,7 1,01 6,9 0,98 6,6 P 9 1,35 7,1 1,15 6,9 1,05 6,8 Rata-rata 1,67 6,7 1,15 6,6 1,00 6,8 Baku Mutu 1 6,5-8,5 1 6,5-8,5 1 6,5-8,5 Persentase 63,89% - 75,00% - 78,32% - Sumber: Data Penelitian, 2021 Ket : P 1-9 = Pengulangan 1-9 Kombinasi A = Zeolit 15 cm+Kulit Ubi Kayu 5 cm Kombinasi B = Zeolit 15 cm+Kulit Ubi Kayu 10 cm Kombinasi C = Zeolit 15 cm+Kulit Ubi Kayu 15 cm
Rata-rata kadar Fe dan pH air sumur bor sesudah perlakuan filtrasi menggunakan kombinasi zeolit dan kulit ubi kayu bervariasi antara 1 mg/L sd. 1,67 mg/L untuk Fe dan 6,6 sd. 6,8 untuk pH. Kadar Fe dan pH ini mengalami perbaikan dari hasil hasil sebelumnya. Kadar besi (Fe) yang mengalami penurunan pada ketiga perlakuan (kombinasi) ini selain karena kemampuan zeolit dalam mengikat ion positif, juga dipengaruhi oleh kulit ubi kayu, dimana pada kulit ubi kayu terdapat kandungan selulosa yang memiliki gugus fungsi hidroksil (OH - ). Proses  penyerapan  logam  besi  (Fe)  dengan  menggunakan  adsorben  dari  kulit  ubi  kayu termasuk adsorpsi fisika karena melibatkan gaya van der Waals atau gaya elektrostatis. Gaya elektrostatis ini terjadi karena keberadaan gugus aktif polar hidroksil (-OH) yang terdapat pada  kulit  ubi  kayu,  sehingga  akan  terjadi  ikatan  antara  ion  positif  logam  Fe  dengan  ion negatif gugus hidroksil [7] . Gugus fungsi hidroksil [OH - ] juga berpengaruh terhadap kenaikan pH. Berdasarkan Teori Asam dan Basa Menurut Arrhenius pembawa sifat basa adalah ion [OH - ].
Berdasakan hasil pemeriksaan kadar Fe menggunakan kombinasi A, B dan C diketahui bahwa semakin tinggi kulit ubi kayu yang digunakan sebagai media filter maka semakin tinggi persentase penurunan kadar Fe pada air sumur bor, namun antara kombinasi B dan C terjadi penurunan kadar Fe yang tidak signifikan, hal ini dapat disebabkan oleh ukuran kulit ubi kayu yang  tidak  merata  yaitu  antara  2-20  mm  sehingga  dengan  masih  adanya  kulit  ubi  kayu berukuran besar menyebabkan luas permukaannya kecil sehingga kapasitas kulit ubi kayu dalam mengadsorpsi Fe menjadi menurun.
Pada  proses  filtrasi  menggunakan  kombinasi  C      rata-rata  kadar  Fe  yaitu  1  mg/L (78,32%) dengan pH 6,8. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi C adalah kombinasi yang paling  efektif  dalam  memperbaiki  kadar  Fe  dan  pH  pada  air  sumur  bor  karena  sudah memenuhi standar baku mutu berdasarkan Permenkes No. 32 tahun 2017.
Analisis hasil pemeriksaan kadar Fe berdasarkan uji normalitas terdapat sebaran data yang tidak berdistribusi normal dengan nilai sig. < ∝ (0,05), sehingga analisis data dilanjutkan dengan uji Kruskal Wallis dengan nilai Asymp. Sig. (0,000) < ∝ (0,05), artinya ada perbedaan kadar Fe setelah diberikan perlakuan antara kombinasi A, B dan C, kemudian dilanjutkan uji Mann Whitney untuk melihat perlakuan (kombinasi) mana saja yang memiliki perbedaan dan didapatkan nilai Asymp. Sig. (2-tailed) pada semua perlakuan < ∝ (0,05), artinya terdapat perbedaan  kadar  Fe  yang  signifikan  antara  kombinasi  A  dan  B,  kombinasi  dan  C,  serta kombinasi A dan C. Analisis hasil pemeriksaan pH berdasarkan uji normalitas semua sebaran data  berdistribusi  normal  dengan  nilai  sig.  > ∝ (0,05),  sehingga  analisis  data  dilanjutkan dengan uji One Way Anova dengan nilai Sig. (0,193) > ∝ (0,05), artinya tidak ada perbedaan pH  setelah  diberikan  perlakuan  antara  kombinasi  A,  B  dan  C.  Meskipun  pH  menunjukkan tidak ada perbedaan setelah diberikan perlakuan, namun pH telah mengalami perbaikan dari hasil pemeriksaan sebelum perlakuan.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kadar Fe air sumur bor sebelum perlakuan yaitu 4,62 mg/L dengan pH 4,3. Kadar Fe dan  pH  mengalami  perbaikan  setelah  diberikan  perlakuan  menggunakan  zeolit  15  cm menjadi 2,98 mg/L (35,49%) dan 5,8. Kadar Fe dan pH mengalami perbaikan lagi setelah diberikan perlakuan menggunakan kombinasi A, B dan C dengan rata-rata dan persentase berkisar antara 1 mg/L (63,89%) sd. 1,67 mg/L (78,32%) untuk Fe dan 6,6 sd. 6,8 untuk pH. Kombinasi C adalah kombinasi yang paling efektif dalam memperbaiki kadar Fe dan pH pada air sumur bor.
Perlu  dilakukan  penelitian  lanjutan  dengan  uji  parameter  yang  berbeda  dengan menggunakan sistem Filrasi Up Flow (dari bawah ke atas).

## KEPUSTAKAAN
1. Abdi  C,  Khair  RM,  Saputra  MW.  Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang  Kepok  (Musa acuminate L.) Sebagai Karbon Aktif Untuk Pengolahan Air Sumur Kota Banjarbaru :Fe dan Mn. Jukung (Jurnal Tek Lingkungan) 2015.
2. Bahri  S,  Musafira,  Hardi  J,  Satrimafitrah  P.  Pemanfaatan  Kulit  Ubi  Kayu  Sebagai Biosorben Pada Penjernihan Air Di Kelurahan Balaroa. Kovalen 2017;
3. Joko T. Unit Produksi dalam Sistem Penyediaan Air Minum. Pertama. Yogyakarta: Graha Ilmu; 2010.
4. Notodarmojo S. Pencemaran Tanah dan Air Tanah. Bandung: Penerbit ITB; 2005.
5. Mujianto  B,  Purwanti  A,  Rismini  S.  Kandungan  Besi  Air  Sumur  di  Perumahan  Huma Akasia Jatiwarna - Pondok Melati, Bekasi. J Ilmu dan Teknol Kesehat 2015.
6. Heriyani  O,  Mugisidi  D.  Pengaruh  Karbon  Aktif  dan  Zeolit  pada  pH  Hasil  Filtrasi  Air Banjir. J UHAMKA 2016.
7. Sari  DE.  Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Singkong  Sebagai  Adsorban  Alami  Untuk Mengurangi Kadar Besi (fe) Dalam Air Limbah Dengan Sistem Batch. 2020.