ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water

## Application of water treatment technology with help solar and
a ntimicrobial power to village communities Tanjung Selamat Sub-district Sunggal Districts Deli Serdang
Isnaini Nurwahyuni 1* , Riyanto Sinaga 1 , Rizky Yudha Pratama 1 , Fathurrahman 1 1 Faculty of Cultural Biology, Universitas Sumatera Utara , Medan, Indonesia *Email: isnaininurwahyuni@yahoo.co.id

## Abstract
The need for clean water is a challenge in rural areas, especially villages that have not yet been reached by the Regional Water Company (Perusahaan Daerah Air Minum,PDAM). One of the villages experiencing problems with the availability of clean water is Tanjung Selamat Housing Village, Deli Serdang Regency. The people in this village rely solely on ground water that comes from private bore wells. The problem faced is that the water is  relatively  high  in  turbidity,  and  the  level  of  water  sterilization  is  also  very  low  because  it  contains  micro- organisms  that  cause  disease  such  as  dysentery,  typhoid  diarrhea  and  so  on.  An  efforts  to  clean  water  using citrate  have  been  made  but  the  level  of  turbidity  of  the  water  is  still  above  the  threshold.  To  overcome  this problem,  appropriate  technology  is  needed  for  water  treatment  to  produce  clean  water.  The  purpose  of  this activity is to design and implement a technology to process raw water into clean water for public consumption. A  design  of  antimicrobial  water  purification  set  with  the  help  of  solar  power  has  been  provided  in  Tanjung Selamat  Deli  Serdang  Housing  in  2019.  The  steps  taken  are  surveying  the  existence  of  water  standards, microbial laboratory testing and acidity test. Low quality raw water has obtained in the target villagewhere the water  is  high  turbidity  level,  yellowish  color,  acidity  level  6,  23  and  contains  coliform  E.coli  bacteria,  so  it requires processing before it is used as raw material for domestic purposes and drinking water. The application of purifying technology with the help of solar panels is able to convert raw water into clear water, has an acidity of 8.6 and is free of E. coli bacteria. The water produced is also alkaline so it is good for domestic consumption. Water  user  communities  really  feel  the  benefits  of  appropriate  water  purification  technology  developed  in community service activities.
Keywords :  Appropriate  technology,  Clean  water,  Community  service,  Turbidit-free,  Water  purification equipment.

## Abstrak
Kebutuhan  akan  ketersediaan  air  bersih  menjadi  tantangan  di  pedesaan,  terutama  desa  yang  belum  dijangkau oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Salah satu desa yang mengalami masalah ketersediaan air bersih adalah Desa Tanjung Selamat Selamat, Kabupaten deli Serdang. Masyarakat di desa ini hanya mengandalkan air tanah yang berasal dari sumur bor pribadi. Permasalahan yang dihadapi adalah kekeruhan air relatif tinggi, dan tingkat  sterilisasi  air  juga  sangat  rendah  karena  mengandung  mikro  organisme  penyebab  penyakit  seperti disentri, tipus diare dan sebagainya. Usaha untuk membersihkan air menggunakan asam sitrat sudah dilakukan tetapi tingkat kekeruhan air masih diatas ambang batas. Untuk mengatasi permasalahan ini diperlukan teknologi tepat  guna  pengolah  air  mengahasilkan  air  bersih.  Tujuan  kegiatan  ini  adalah  merancang  dan  menerapkan teknologi  untuk  mengolah  bahan  baku  air  menjadi  air  besih  untuk  konsumsi  masyarakat.  Pengabdiankepada masyarakat  berupa  penerapan  teknologi  penjernihan  air  dengan  bantuan  tenaga  surya  dan  antimikroba  dengan bantuan  tenaga  surya  telah  dilaksanakan  di  Perumahan  Tanjung  Selamat  Deli  Serdang  Tahun  2019.  Langkah yang dilakukan adalah survey keberadaan baku air, uji laboratorium mikroba dan uji derajat keasaman.Kualitas baku  air  sebelum  dilaksanakan  pengabdian  kepada  masyarakat  tergolong  rendah  karena  memiliki  tingkat kekeruhan tinggi, warna kekuningan, derajat keasaman 6, 23 dan mengandung bakteri coliform E.coli, sehingga membutuhkan pengolahan sebelum digunakan menjadi bahan baku air untuk konsumsi domestik dan air minum. Penerapan teknologi tepat guna penjernih dengan bantuan panel surya mampu mengubah air baku yang menjadi air yang jernih, memilki derajat keasaman 8,6 dan bebas bakteri E.coli. Air yang dihasilkan juga bersifat alkali sehingga  baik  untuk  konsumsi  domestik.  Masyarakat  pengguna  air  sangat  merasakan  manfaat  teknologi  tepat guna penjernih air yang dikembangkan dalam kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini.
Kata kunci: Air bersih, Alat penjernih air, Bebas kekruhan, Pengabdian kepada masyarakat, Teknologi tepat guna.
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water

## 1. PENDAHULUAN
Air  merupakan  sumber  daya  alam  yang  diperlukan  untuk  hajat  hidup  orang  banyak,  bahkan  oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu sumber daya air tersebut harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan  dengan  baik  oleh  manusia  dan  makhluk  hidup  lainnya.  Pemanfaatan  air  untuk berbagai  kepentingan  harus  dilakukan  secara  bijaksana  dengan  memperhitungkan  kepentingan generasi  sekarang  dan  generasi  mendatang  (Nugroho,  2008).  Kualitas  air  yang  baik  harus memenuhi  syarat  kualitas  yang  mencakup  syarat  fisik,  kimia,  mikrobiologi  dan  radioaktif sebagaimana standar yang diberlakukan Departemen Kesehatan RI yang tertuang dalam Peraturan Menteri  Kesehatan  Republik  Indonesia  No.492  /Menkes  /Per  /IV  /2010  tentang  Persyaratan Kualitas Air Minum. Kualitas air didefinisikan sebagai kadar parameter air yang dianalisis secara teliti sehingga menunjukkan mutu dan karakteristik air. Mutu dan karakteristik air ditentukan oleh jenis dan sifat-sifat bahan yang terkandung didalamnya (Suhendra et al., 2012).
Penyediaan  air  bersih  di  Indonesia  masih  tergolong  rendah,  terlebih  untuk  masyarakat  yang berada  di  daerah  pedesaan.  untuk  daerah  pedesaan  kebanyakan  masyarakatnya  menggunakan  air tanah  atau  air  permukaan  untuk  memenuhi  kebutuhan  mereka  terhadap  air  (Endro,  2004). Dikarenakan  keadaan  yang  tidak  mendukung  masyarakat  untuk  memperoleh  air  bersih  yang menyebabkan masyarakat menggunakan air gambut (Kusnaedi, 2006).
Penyediaan  air  bersih  Perumahan  Tanjung  Selamat  Indah  Desa  tanjung  Selamat  Kabupaten Deli  Serdang  dikelola  oleh  lembaga  PDAM.  Cakupan  pelayanan  air  bersih  yang  kurang menyebabkan masyarakat di Perumahan Tanjung Selamat Indah Desa tanjung Selamat Kabupaten Deli  Serdang  menggunakan  air  sumur  bor  sebagai  sumber  air  yang  digunakan.Aliran  sungai Belawan  yang  mengelilingi  Perumahan  Tanjung  Selamat  Indah  Desa  tanjung  Selamat  Kabupaten Deli Serdang masih dimanfaatkan oleh masyarakat yang berada di sekitar sungai untuk memenuhi kebutuhan  hidup  sehari-hari,  seperti  MCK  dan  sebagai  sumber  air  untuk  pertanian.  Selain  itu, digunakan  juga  sebagai  tempat  pembuangan  sampah  dan  air  limbah  domestik,  baik  secara langsung maupun tidak langsung untuk digunakan sebagai sumber air bor mempengaruhi kualitas dan bau air yang digunakan warga Perumahan Tanjung Selamat.
Sampai  saat  ini  di  daerah  tersebut  belum  dilakukan  pengolahan  untuk  memperbaiki  kualitas pada  air  yang  digunakan  masyarakat,  oleh  karena  itu  kami  ingin  mengenalkan  alat  untuK mengedukasi  masyrakat  tentang  pengelolaan  air  dan  membantu  persoalan  yang  terkait  dengan ketersediaan  air  bersih  yang  dialami  warga  perumahan  Desa  Tanjung  Selamat  Kabupaten  Deli Serdang

## 2. METODE PELAKSANAAN
Dalam program sosialisasi ini, digunakan beberapa metode, antara lain :
1. Metode  ceramah,  yaitu  digunakan  untuk  memaparkan  materi  yang  telah  disusun  oleh  Tim Pelaksana
2. Metode  Tanya  Jawab,  yaitu  digunakan  untuk  merespon  sejauh  mana  tingkat  pemahaman peserta  sosialisasi  terhadap  yang  telah  disampaikan  oleh  Tim  Pelaksana  Pengabdian  Kepada Masyarakat.
3. Metode  diskusi,  yaitu  pemateri  dan  peserta  melakukan  dialog  yang  membahas  masalah penggunaan dan pemanfaatan alat untuk menghasilkan air bersih.
4. Metode  Simulasi  dan  Praktek,  yaitu  digunakan  untuk  memperlihatkan  instalasi  dan penggunaan alat untuk menghasilkan air bersih tersebut dengan cara yang aman. Materi  pokok  pembekalan  yang  diberikan  dan  tujuannya  untuk  masyarakat  dapat  dilihat dalam Tabel 1.
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water
Tabel 2.1. Materi Ceramah Sosialisasi No Jenis Materi Tujuan Pemberian Materi Peserta Pembekalan 1. Kualitas air Masyarakat Mengetahui jenis dan kualitas air di Perumahan Desa Tanjung Selamat Berdasarkan data. Warga Perumahan Desa Tanjung Selamat 2. Desain model peralatan penyaringan air Masyarakat Mengetahuyi spesifikasi alat Penyaringan air minum yang baik. Warga Perumahan Desa Tanjung Selamat 3. Bahaya mikroba E.coli Masyarakat Mengetahui tentang bakteri Escherechia coli khusunya pada air dengan baik Warga Perumahan Desa Tanjung Selamat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Peninjauan Lokasi
Peninjauan  lokasi dilakukan pada Juli 2019 untuk melihat kondisi  nyata di  lapangan serta memperkirakan posisi pemasangan penyaring dan kebutuhan alat-bahan. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan diketahui bahwa  visual  air  tampak  kotor  kecokelatan,  menurut  masyarakat,  air  yang  berasal  dari  sumur  bor  yang mereka  miliki  berwarna  kekuningan  dan  berminyak  serta  menghitam  ketika  di  masak  dan  mengendap ketika  bermalam.  Penggunaan  air  dalam  aktivitas  cuci  mencuci  juga  menyebabkan  pakaian  menjadi berwarna kekuningan. Lantai dan dinding kamar mandi kamar mandi masyarakat sekitar menjadi berkarat.

## (A) (B)
Gambar 3.1.1 (A) Keadaan air dan lantai kamar mandi masyarakat (B) Bak mandi

## 3.2 Uji Kualitas Air
Pada saat dilakukan kunjungan, tim mengambil sampel air untuk diukur kualitas air. Pengamatan visual menunjukkan bahwa air relatif keruh dan berwarna kekuningan.

## 3.2.1 Uji Mikroba
Berdasarkan  analisis  pengujian  mikroba  pada  air  yang  digunakan  masyarakat  dalam  aktivitas seharihari  didapatkan  bakteri E.coli yang  jumlahnya  sangat  banyak  sehingga  membahayakan kesehatan  masyarakat.  Oleh  karena  itu,  sistem  penyaringan  yang  dibuat  akan  berfokus  pada penurunan nilai kekeruhan air.dan pengurangan bakteri bakteri coliforom. Pengujian  MPN  ( Most  Probable  Number )  yang  dilakukan  terdiri  dari  3  tahap,  yaitu  uji pendugaan  ( Persumtive  test ),  uji  konfirmasi  ( Confirmed  test )  dan  uji  kelengkapan  ( Completed test ).  Gambar  A  menunjukkan  bahwa  jumlah  bakteri coliform mencapai  10.000  lebih  dengan  di
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water
dapatkannya E.coli pada  sampel  dengan  menggunakan  media  EMB  ( Eosin  Metilen  Blue )  yang didapatkan media berubah menjadi warna hijau metalik.
Semakin  tinggi  tingkat  kontaminasi  bakteri  Coliform  semakin  tinggi  pula  risiko  kehadiran bakteri patogen lain. Sebaliknya, semakin  sedikit  kandungan bakteri  coliform semakin baik pula kualitas  bakteriologis  air  minum  (Natalia et  al., 2014).  Adanya  bakteri  coliform  di  dalam  air minum mengindikasikan air minum tersebut telah terkontaminasi dengan polusi kotoran (Opacua et  al.,2013) .  Kontaminasi  bakteri  Coliform  pada  air  minum  dapat  berasal  dari  berbagai  sumber yaitu bahan baku yang digunakan dari air yang sudah tercemar, pendistribusian yang kurang baik serta  tempat  air  yang  tidak  higienis,  Hasil  pengujian  air  terhadap  air  yang  telah  disaring menunjukkan bahwa air tidak mengandung bakteri  coliform, sehingga diasumsikan tidak adanya bakteri E.coli .
(A) (B)                                                (C)
Gambar 3.2.1.1 (A). Uji pendugaan ( Persumtive test ) (B). Uji konfirmasi ( Confirmed test ) (C).Uji kelengkapan ( Completed test ) pada media EMB ( Eosin Metilen Blue ).

## 3.3 Pembuatan Penyaring
Penyaring  anti  mikroba  dengan  bantuan  tata  surya  dibuat  terlebih  dahulu  untuk  mempermudah proses  pemasangan  yang  akan  dilakukan.  Kegiatan  pemasangan  dilakukan  pada  bulan  Mei-Juni 2019.  Panel  surya  dipasang  dibagian  atas  alat  karena  digunakan  untuk  menangkap  energi matahari,  sehingga  pada  saat  listrik  padam,  alat  masih  dapat  digunakan.  Penyaring  yang digunakan  juga  terdiri  dari  kapas  dan  arang  yang  berguna  mengendapkan  sisa  kotoran  air. Saringan  mesh  dipasang  untuk  mencegah  kerikil  dan  pasir  bercampur  pada  saat  operasi  ataupun pembersihan  Elektroda  juga  digunakan  untuk  membantu  proses  penyaringan  air.  Air  baku dipompa  ke  dalam  box  yang  berisi  elektroda  sehingga  pengotor  dan  karatan  besi  dapat  terpisah dari  air,  n  disaring  melewati  kerikil,  saringan  mesh,  dan  pasir  aktif  yang  secara upflow sampai overflow
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water
Gambar 3.3.1 (a) Sistem Penyaring (b) Instalasi alat penyaring yang Sudah Dipasang
Setelah  pemasangan,  masing-masing  air  keluaran  dari  setiap  penyaringan  dianalisis  dan dibandingkan dengan kualitas air. Secara visual, perubahan kekeruhan air disajikan pada Gambar 4.  Berdasarkan  pengamatan  visual  diketahui  bahwa  sistem  penyaringan  yang  telah  dipasang berhasil menurunkan kekeruhan pada air.
Gambar 3.3.2 Perbandingan Air Baku (kanan), Air Hasil Penyaringan (kiri)
Analisis kualitas air dilihat dari darajat keasaman dan kekeruhan pada sampel. Berdasarkan hasil pengujian  kuantitatif  diketahui  bahwa  sampel  air  baku  tidak  layak  digunakan  sebagai  air  bersih karena berwarna kuing keruh. Tabel derajat keasaman dapat dilihat pada Tabel 5.1 dibawah ini
Tabel 3.3.1 Hasil Derajat Keasaman Sampel Sampel Derajat Keasaman Air baku 6,23 Air setelah penyaringan 8,6
Dari  tabel  didapatkan  bahwa  air  yang  disaring  bersifat  alkali  yaitu  derajat  keasaman  basa.  Air alkali  dapat  menjaga  hidrasi  tubuh,  menetralisir  kelebihan  asam  dalam  tubuh,  mengendalikan tekanan  daqrah  dan  gula  darah  dan  menjaga  kesehatan  tulang,  sehingga  air  yang  disaring  dapat dikonsumsi.
Menurut  Wan-Jun  (2013),air  alkali  terionisasi  dapat  menghilangkan  oksigen  aktif  dan melindungi  DNA  dari  kerusakan  oksidatif.Oksigen  aktif  atau  radikal  bebas  yang  dianggap menyebabkan  kerusakan  oksidatif  yang  luas  untuk  makromolekul  biologis,  yang  membawa
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water
berbagai  penyakit  serta  penuaan.Senyawa  ideal  untuk  menghilangkan  oksigen  aktif  adalah 'hidrogen aktif',sehingga air alkali merupakan air yang baik untuk dikonsumsi.

## Pengujian Kadar Fe Dan Mn Pada Sampel
Pengujian  kadarFe  dan  Mn  dilakukan  untuk  mengetahui sampel  air  yang  digunakan  oleh masyarakat mengandung kadar Fe dan Mn yang baik atau terlalu tinggi sehingga membahayakan kesehatan. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3.3.2 Pengujian Kadar Fe Dan Mn Pada Sampel parameter Satuan Hasil uji sebelum Hasil uji sesudah Fe mg/L 1.058 0.640 Mn mg/L 0.824 0.630
Berdasarkan  Tabel  3  didapatkan  bahwa  air  yang  disaring  menggunakan  alat  penjernih mengalami  penurunan  kadar  Fe  dan  Mn.  Kadar  Fe  air  baku  turun  70%  yaitu  dari  1.058  mg/L menjadi  0.640  mg/L  dan  kadar  Mn  turun  menjadi  31%yang  sebelumnya  0.824  mg/L  turun menjadi 0.630 mg/L . Namun ini belum dapat digunakan menjadi air minum yang layak langsung di konsumsi dikarenakan menurut PP No.20 Tahun 1990mengenai  kadar (Fe) dalam air  minum maksimum yang diperbolehkan adalah 0,3 mg/L, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum yang dibolehkan adalah 0,1 mg/L,sehingga diperlukan adanya usaha untuk menurunkan kadar Fe dan Mn pada air kembali.

## 3.4 Sosialisasi Sitem Penyaring
Kegiatan  pengabdian  masyarakat  ini  juga  disertai  dengan  sosialisasi  kepada  warga  di  sekitar perumahan tanjung selamat yang dilakukan melalui presentasi (disajikan pada Gambar 5). Hal itu dilakukan  untuk  memberikan  pemahaman  kepada  warga  tentang  mekanisme  kerja,  komponen penyusun  alat  penyaring,  serta  cara  penyusunan  dan  perawatannya.  Pemberian  ilmu  tentang bahaya bakteri dan kondisi air yang baik juga dilakukan. Masyarakat diberi penjelasan bahwa alat penyaring dapat dibongkar pasang karena isi media saring membutuhkan perawatan. Pembersihan media  saring  perlu  dilakukan  secara  rutin,  yaitu  tiga  bulan  sekali.  Pembersihan  media  saring dilakukan  dengan  membilas  media  saring  secara  terus  menerus  sampai  semua  kotoran  yang tertahan dapat dihilangkan.
Gambar 3.4.1 Tim Melakukan Sosialisasi kepada Warga
ABDIMAS TALENTA 4 (2) 2019: 551-557                                                                          http://abdimas.usu.ac.id
Isnaini et.al Application of Water

## 4. KESIMPULAN
Kegiatan pengabdian masyarakat di telah berhasil dilaksanakan Desa Tanjung Selamat Kecamatan Sunggal  Kabupaten  Deli  Serdang.  Sistem  penyaring  anti  mikroba  dengan  bantuan  tata  surya berhasil  menurunkan  jumlah  bakteri coliform dan  meningkatkan  derajat  keasaman  air,  sehingga dapat  digunakan  sebagai  air  minum  alkali.  Penurunan  kadar  Fe  dan  Mn  juga  terjadi  namun hasilnya  belum  sesuai  dengan  PP  Tahun  1990  sehingga  diperlukan  adanya  usaha  untuk menurunkan kadar Fe dan Mn pada air kembali..

## 5. UCAPAN TERIMAKASIH
Segala puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan kesempatan kepada Tim untuk melaksanakan Pengabdian Masyarakat  sebagai salah satu kegiatan dari  Tri  Dharma  Perguruan  Tinggi.  Pengabdian  Mono  Tahun  Regular  Non  PNBP  ini diselenggarakan  karena  air  di  Desa  Tanjung  Selamat,  Kecamatan  Sunggal,  Kabupaten  Deli Serdang keruh dan tidak higienis. Dengan demikian Cara penjernihan air dengan tenaga surya dan antimikroba antimikroba  dapat  diterapkan.  Penggunaan  energi  matahari  diharapkan  dapat memanfaatkan agar dapat mengurangi penggunaan listrik.
Kegiatan ini dapat dilaksanakan karena adanya dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu ijinkan  kami menyampaikan rasa terima kasih kepada Rektor Universitas  Sumatera Utara. Dekan Fakultas  Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas  Sumatera  Utara  .Ketua  Lembaga Pengabdian  Pada  Masyarakat  Universitas  Sumatera  Utara.  Ketua  Program  Studi  Biologi  Fakultas Matematika  Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas  Sumatera  Utara.  Mitra  dan  semua  pihak yang telah membantu dan berperan aktif pada kegiatan ini

## DAFTAR PUSTAKA
Endro  S,  Nurandani  H,  Budiyono.  (2004),Perencanaan  Instalasi  Pengolahan  Air  Limbah  Hotel Sahid Kusuma Raya Surakarta. Majalah TEKNIK Tahun XXIV Edisi 2, ISSN No. 0852 1697.
Kusnaedi.  (2006).  Mengolah  Air  Gambut  Dan  Air  Kotor  Untuk  Air  Minum.  Jakarta  :Penebar Swadaya.
Natalia LA, Bintari SH, Mustikaningtyas D. (2014). Kajian Kualitas Bakteriologis Air Minum  Isi Ulang Di Kabupaten Blora. Unnes Journal of Life Science , 3(1), 31-8.
Nugroho,  S.P.  (2008).  “Analisis  Kualitas  Air  Danau  Kaskade  Sebagai  Sumber  Imbuhan  Waduk Resapan di Kampus UI Depok”. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, 10 . 99-105.
Opacua FC, Purwijantiningsih LME, Pranata S. (2013). Kandungan coliform dan klorin es batu di Yogyakarta. Jurnal Ilmiah Biologi.:9.
Suhendra  D.Satryo,  Irnawati  M,  Devi  N.S,  (2012).  Analisis  Kualitas  Air  Gambut  Dan  Keluhan Kesehatan Pada Masyarakat Di Dusun Pulo Gombut Desa Suka Rame Baru Kecamatan Kuala Hulu Kabupaten Labuhan Batu Utara Tahun 2012. Universitas Sumatera Utara.
Winarti.  W,  Krisnamurti,  K  Aswatama  ,(2014).  Ibm  Warga  Desa  Darungan  Yang  Menghadapi Masalah Air Bersih. Laporan IPTEK Pengabdian Mayarakat. Surabaya.