ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency
River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency
Azhari 1*) , Tulus Ikhsan Nasution; 1) , Astrid Fauzia Dewinta 2) , Koko Sujatmoko 3) , M.Rifai Piliang 4) , Rahmadhani Banurea 1) , Lukman Hakim 1)
1 ) Faculty of Mathematics And Natural Sciences, Universitas Sumatera Utara, Medan
2 ) Faculty of Agriculture, Universitas Sumatera Utara, Medan
3 ) Faculty of Humanities, Universitas Sumatera Utara, Medan
4 ) Integrated Research Laboratory Technical Service Unit, Universitas Sumatera Utara, Medan *Email: azhari @usu.ac.id

## Abstract
Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency have problems in the form of limited clean water sources that are suitable for use. There are several potentials including peat water, drilled well water, and Barumun river water that crosses the village. The condition of peat water that does not comply with quality standards for water that is fit for consumption has a brownish color, high acidity, and the organic matter contained in peat water is high enough to cause an odor. The well water has a salty taste (high salt content) so that what has the potential is Barumun river water even though it has a cloudy color. The method used to purify cloudy river water is through the  processes  of  coagulation  (deposition),  filtration  (filtering),  absorption  (absorption),  and  adsorption  (ion exchange). This water purifier is made using 2 tubes filled with silica sand, MGS, activated  carbon, and zeolite sand so that the water produced is clear and fit for consumption and can be utilized by the surrounding community. The results obtained from this water purification are water that does not have a smell, taste, and is clear in color so that it is suitable for use by the surrounding community.

## Keyword: Water Purifier, River,  Panai Tengah

## Abstrak
Desa  Sei  Siarti,  Kecamatan  Panai  Tengah,  Kabupaten  Labuhanbatu  mengalami  kendala  berupa  keterbatasan sumber air bersih yang layak pakai. Potensi tersebut antara lain air gambut, air sumur bor, dan air sungai Barumun yang melintasi desa. Kondisi air gambut yang tidak memenuhi baku mutu air yang layak konsumsi memiliki warna kecoklatan,  keasaman  tinggi,  dan  kandungan  bahan  organik  yang  terkandung  dalam  air  gambut  cukup  tinggi sehingga menimbulkan bau. Air sumur memiliki rasa asin (kadar garam tinggi) sehingga yang berpotensi adalah air  sungai  Barumun  walaupun  warnanya  keruh.  Metode  yang  digunakan  untuk  menjernihkan  air  sungai  keruh adalah  melalui  proses  koagulasi  (pengendapan),  filtrasi  (penyaringan),  absorpsi  (absorpsi),  dan  adsorpsi (pertukaran ion). Penjernih air ini dibuat dengan menggunakan 2 tabung yang berisi pasir silika, MGS, karbon aktif, dan pasir zeolit sehingga air yang dihasilkan jernih dan layak untuk dikonsumsi serta dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar. Hasil yang didapat dari penjernihan air ini adalah air yang tidak berbau, tidak berasa, dan memiliki warna yang bening sehingga cocok untuk digunakan oleh masyarakat sekitar.
Kata Kunci: Alat Penjernih Air, Sungai, Panai Tengah

## 1. PENDAHULUAN
Desa Sei Siarti merupakan salah satu desa yang berada di Kecamatan Panai Tengah Kabupaten Labuhanbatu. Jarakanya sekitar 82 km dari kota Rantauprapat (perjalanan kurang lebih 5 sampai 6
ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency
jam menggunakan mobil) dikarenakan jalan yang rusak parah ketika menuju ke lokasi. Oleh karena itu Desa Sei Siarti merupakan salah satu desa terpencil yang terletak di Kecamatan Panai Tengah Kabupaten Labuhanbatu Sumatera Utara.
(a)
(b) (c)
Gambar 1. Kondisi sumber air desa yaitu air gambut, air sumur bor (asin), dan air sungai Barumun (keruh)
Pada Tahun 2019 Tim Pengabdian USU melalui program KKN PPM USU berada di Desa Sei Siarti  dan  menemukan  salah  satu  permasalahan  yang  ada  di  desa  ini  adalah  sulitnya  mengakses ketersediaan air bersih layak konsumsi. Pada saat itu untuk mandi mahasiswa menggunakan air yang ditampung  oleh  bak  penampungan  hujan  dengan  jumlah  yang  sangat  terbatas  dan  hanya  dimiliki oleh  sebagian  kecil  masyarakat.  Untuk  kebutuhan  konsumsi,  sebagian  besar  masyarakat menggunakan air minum isi ulang yang harganya berkisar dua sampai tiga kali lipat dibanding harga air minum isi ulang. Hal ini sangat memberatkan bagi masyarakat dan khususnya mahasiswa KKN pada  saat  itu.  Oleh  karena  itu  maka  dibuatlah  rekomendasi  pelaksanaan  pengabdian  untuk  tahun 2020 dengan tema alat penjernihan air walaupun jarak antara perguruan tinggi dengan Desa lebih dari 200 km (lebih tepatnya 383 km).
Potensi pengolahan air bersih di Desa Sei Siarti ada 2 yaitu air sungai Barumun atau air gambut yang berada di sekeliling Desa dengan mengesampingkan air sumur bor yang rasanya asin karena desa ini sudah berdekatan dengan muara sungai (selat malaka). Dari hasil pengamatan, kondisi air gambut yang berada di desa Sei Siarti juga kurang baik seperti pada umumnya air gambut. Hal ini dapat dilihat secara kasat mata dari warna yang mencolok yaitu berwarna kuning kecoklatan. Selain itu  air  nya  juga  memiliki  rasa  yang  payau  apabila  diminum.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  gambar  1. Warna dari air yang tidak jernih tidak layak untuk diminum dan juga untuk dipakai sebagai dalam kehidupan  sehari-hari.  Berdasarkan  standar  baku  mutu  Permenkes  RI  No.32/Menkes/2017  air gambut tidak memiliki standar sebagai air bersih karena :
1. Air gambut memiliki warna yang kecoklatan.
2. Air gambut memiliki tingkat keasaman yang tinggi yaitu Ph 3,7 – 5,3.
3. Zat organik yang terkandung dalam air gambut cukup tinggi sehingga menimbulkan bau. Meskipun tidak memenuhi standar baku mutu, akan tetapi dikarenakan kuranganya air yang layak  digunakan maka mau  tidak  mau  sebagian  besar  masyarakat  sekitar  tetap memanfaatkan  air gambut ini untuk keperluan sehari-hari. Umumnya mereka akan memompa air ketika terjadi pasang sehingga  debit  air  menjadi  tinggi  sehingga  dapat  dipompa  menuju  rumah.  Sebagian  besar  air digunakan untuk mencuci ataupun mandi. Sebagian lain menggunakannya sebagai air minum. Bagi sebagian masyarakat yang mampu, mereka membeli air minum isi ulang yang harganya cukup mahal karena didatangkan dari daerah yang jauh sehingga harus melalui transportasi darat dan sungai agar bisa sampai di desa. Hal ini semakin membebani masyarakat yang mayoritas adalah bekerja sebagai petani.
Selain air gambut, Desa Sei Siarti dilintasi oleh sebuah sungai besar yaitu Sungai Barumun yang membelah Desa menjadi 2. Pada saat pasang hidup (bahasa orang sekitar) dimana arus dari
ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency
sungai lebih kuat dari arus dari air gambut maka masyarakat memanfaatkannya dengan menyedot langsung air sungai tersebut kedalam bak penampungan yang masyarakat punya dengan kondisi air sungai yang agak keruh terutama saat musim hujan. Namun hal ini akan menjadi kendala jika terjadi pasang mati dimana air sungai tak mampu melawan dari arus air gambut yang ada didarat. Begitu juga jika kondisi sungai sedang banjir sehingga lumpur menyebabkan tingkat kekeruhan air menjadi sangat tinggi. Dengan uraian tadi maka peluang untuk memanfaat potensi sumber air yang ada di desa adalah air sungai barumun.
Metode  penjernihan  air  yang  telah  dilakukan  sebelumnya  oleh  (Purwoto  et  al.,  2015), ditemukan  bahwa  alat  penjernih  air  yang  paling  efektif  dalam  menjernihkan  air  sungai  adalah melalui proses koagulasi (pengendapan), filtrasi (penyaringan), absorbi (penyerapan), dan adsorpsi (pertukaran ion) yang dilakukan secara bertahap, oleh karena itu tim pengusul akan memasang alat ini  pada  salah  satu  fasilitas  umum  yang  digunakan  oleh  masyarakat  yaitu  /kantor  desa  agas masyarakat  dapat  memanfaatkanya.  Alat  penjernih  air  ini  dibuat  dengan  menggunakan  tabung- tabung yang diisi oleh pasir silika, Manganese Green Sand, Karbon aktif, dan Pasir Zeolit sehingga air yang dihasilkan menjadi jernih dan layak dikonsumsi serta dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar.  Air  sungai  yang  keruh  jika  dilakukan  pengolahan  (treatment)  menggunakan  koagulan dilanjutkan dengan filtrasi oleh pasir silika, absorben MGS dan karbon aktif, dan diakhiri dengan adsorpsi oleh pasir zeolit dapat menghasilkan air yang jernih. Karbon aktif adalah bahan yang umum digunakan untuk pemurnian dan pemisahan kontaminan dari cairan atau uap. Proses aktifasi dimulai dengan  pemilihan  material.  Bahan  baku  yang kerap  dipergunakan  dalam  pembuatan  karbon  aktif adalah  kayu,  gambut,  batu  bara,  batok  kelapa  dan  residu  minyak  bumi.  Selama  ini  karbon  aktif banyak dipergunakan untuk menyerap bahan-bahan organik. Karbon aktif menghilangkan substansi dari air dengan cara adsorpsi. Karbon aktif menggunakan proses penyerapan fisik di mana gaya Van der  Waals  menarik  bahan  organik  dari  larutan  ke  permukaan  karbon  aktif  dan  dihilangkan  dari larutan. Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium, dan  barium.  Secara  umum,  zeolit  memiliki  molekular  struktur  yang  unik,  di  mana  atom  silikon dikelilingi 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Zeolit pada  umumnya  dapat  dibedakan  menjadi  dua,  yaitu  zeolit  alam  dan  zeolit  sintetik.  Zeolit  alam biasanya mengandung kation-kation K+, Na+, Ca2+ ,atau Mg2+, sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation-kation K+ atau Na+ (Heriyani & Mugisidi, 2016).

## 2. METODE PELAKSANAAN

## 2.1 Waktu dan Lokasi
Penelitian  dilakukan  di  kantor  kepala  desa  Sei  Siarti  Kecamatan  Panai  Tengah  Kabupaten Labuhanbatu. Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juli 2020.

## 2.2 Bahan dan Alat
Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam proses penjernihan air adalah sebagai berikut:
2.2.1 Alat
1. Tabung Filter
2. Pipa
3. Sambungan elbow
4. Pompa air
2.2.2 Bahan
1. PAC
2. Pasir Silika
3. Manganese Green Sand (MGS)
4. Karbon Aktif
5. Pasir Zeolit
ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency

## 2.3 Prosedur Kerja

## 2.3.1 Persiapan Alat
Pada saat air sungai ditampung dalam bak penampungan maka air sungai ditaburi oleh bubuk PAC sehingga kotoran-kotoran yang terlarut dalam air bisa terpisah dan jatuh didasar bak. Selanjutnya air dipompa  menuju  tabung  filter.  Tabung  pertama  diisi  dengan  pasir  silica  dan  pasir  MGS  yang berfungsi  sebagai  filter  kotoran  yang  masuk.  Tabung  kedua  diisi  dengan  karbon  aktif  sebagai absorben dan pasir zeolite sebagai adsorpen. Proses penjernihan air sungai melalui 4 tahap yaitu, koagulasi oleh PAC, filtrasi oleh pasir silika dan Manganese Green Sand, absorpsi oleh karbon aktif, dan adsorpsi oleh pasir zeolite untuk menghasilkan air yang jernih (Susilawati, Nasution, & MN, 2018). Gambar 2 menunjukkan diagram blok dari alat penjernih air.

## Gambar 2. Skema Penjernihan Air
Setelah  proses  adsorpsi  air  kemudian  melalui  3  tabung  housing  filter  yang  berisi  filter  spon untuk  menyaring  air  dalam  keadaan  air  sebelum  digunakan.  Sebelum  proses  ini  dilakukan  hal penting lainnya adalah mencuci material filter yang ada di tabung dengan tombol backwash sehingga menghasilkan air yang jernih. Proses pencucian material berkisar antara 2 sampai 3 jam.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Produk yang dihasilkan adalah alat penjernih air sungai menggunakan filter pasir MGS, silika, zeolit, dan karbon aktif yang dimasukkan ke dalam tabung dan dipasang head serta telah dimanfaatkan oleh masyarakat sekitar. Alat penjernihan ini ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Alat penjernih air sungai yang telah dimanfaatkan oleh warga desa
Alat  ini  sudah  terpasang  dan  bekerja  dengan  menggunakan  sumber  air  sungai  barumun  yang ditampung dalam bak besar yang berada di belakang kantor desa Sei Siarti yang dapat ditunjukkan oleh gambar 3.
Koagulasi Filtrasi Absorbsi Adsorpsi
ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency
(a)
(b)
Gambar 4. Kondisi air yang berada di bak penampungan (a) dan kondisi air hasil penjernihan (b)
Setelah berada di dalam bak penampungan, air tersebut kemudian ditaburkan bubuk PAC untuk mempercepat  proses  koagulasi  (pengendapan)  kotoran  sungai  sehingga  kotoran  yang  memiliki massa jenis lebih besar jatuh ke dasar bak. Kelebihan PAC dibandingkan dengan kaporit adalah PAC tidak memiliki bau dan kapasitas yang besar dimana 5 g PAC dapat menjernihkan sekitar 1 m 3 air. Hal ini berfungsi agar kinerja filter menjadi lebih ringan dan juga memperlambat proses maintenance karena menumpuknya kotoran yang berada di dalam media tabung filter. Setelah dirasa cukup jernih maka air dialirkan menggunakan bantuan mesin air menuju filter dan disaring dengan menggunakan filter pasir MGS dan silika untuk menyaring kotoran-kotoran kecil yang masih terbawa bersama air sungai. Setelah mengalami proses filtrasi, air kemudian melalui proses absorpsi dan adsorpsi dan masuk ke tabung kedua menggunakan filter karbon aktif untuk menyerap bau, warna dan rasa dari air sehingga air layak untuk digunakan dalam keperluan mandi ataupun mencuci. Setelah melalui proses  adsorpsi  dan  absorpsi  air  keluar  melalui  housing  filter  yang  berisi  filter  spons  yang  dapat dilihat  apakah  air  tersebut  sudah  jernih  sepenuhnya  atau  belum.  Jika  belum  jernih  maka  bisa dilakukan proses backwash untuk mencuci media filter yang berada di dalam tabung sehingga media filter menjadi bersih kembali. Hasil dari penjernihan dapat dilihat pada gambar 4 (b) berupa air yang tidak memiliki bau, rasa, dan warna yang jernih sehingga layak untuk dimanfaatkan oleh masyarakat desa.
4. KESIMPULAN

## 4.1 Kesimpulan
1. Alat  penjernih  air  dengan  prinsip  koagulasi,  filtrasi,  absorpsi,  dan  adsorpsi  telah  berhasil dirancang dan diharapkan dapat dengan efektif menjernihkan air sungai Barumun di desa Sei Siarti.
2. Alat  penjernih  ini  memiliki  eunggulan  dalam  proses  perawatan  yakni  tidak  perlu  secara manual  mengeluarkan  material  filter,  akan  tetapi  hanya  menerapkan  backwash  otomatis untuk membersihkan material filter.
4.2 Saran
Untuk pengabdian berikutnya, perlu dikaji juga mengenai metode untuk menjernihkan air gambut yang ada di sungai kecil disepanjang desa. Selain itu, dikarenakan medan tempuh yang sulit terkait dengan jalan menuju lokasi, perlu juga dilakukan pengabdian untuk perbaikan akses jalan menuju ke daerah lokasi pengabdian.
ABDIMAS TALENTA 4 (1) 2019: 259-264
Azhari, River Water Purifier as an Alternative for Clean Water Supply in Sei Siarti Village, Panai Tengah District, Labuhanbatu Regency

## 5. UCAPAN TERIMAKASIH
Terima Kasih disampaikan kepada Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat atas dukungan biaya dan  Perangkat  Desa  Sei  Siarti  Kecamatan  Panai  Tengah  Kabupaten  Labuhanbatu  atas  dukungan pelaksanaan di lapangan

## DAFTAR PUSTAKA (REFERENCES)
Heriyani,  O.,  &  Mugisidi,  D.  (2016).  Pengaruh  Karbon  Aktif  dan  Zeolit  pada  pH  Hasil  Filtrasi  Air Banjir. Seminar Nasional TEKNOKA_FT UHAMKA , 199–202. Retrieved from https://journal.uhamka.ac.id/index.php/teknoka/article/view/893
Purwoto, S., Purwanto, T., Studi, P., Lingkungan, T., Studi, P., Akuntansi, E., … Kepelatihan, P. (2015). Penjernihan  Air  Sungai  Dengan  Perlakuan  Koagulasi,  Filtrasi,  Absorbsi,  Dan  Pertukaran  Ion Setyo Purwoto. Jurnal Teknik Waktu , 13 (02), 45–53.
Susilawati, Nasution, T. I., & MN, N. (2018). Alat Penjernih Air Yang Diintegrasikan Dengan Pompa Air Tenaga Surya. Jurnal Pengabdian Masyarakat USU , 3 (2), 312–317. permenkes-no-32-tahun-2017 [https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/112092/permenkes-no-32-tahun-2017]