PRAKARYA SEM 2 KELAS 8 ALAT PENJERNIH AIR

 

BAB II

ALAT PENJERNIH AIR

 

Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru,  karena  air  menutupi  3/4  permukaan  bumi.  Namun,  tidak jarang  pula  kita  mengalami  kesulitan  mendapatkan  air  bersih,  terutama  saat musim kemarau.

 

Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah dan paling umum digunakan dengan membuat saringan air. Kita dapat membuat penjernih air atau saringan air sederhana. Perlu diperhatikan, bahwa air bersih yang dihasilkan dari proses penyaringan air secara sederhana tersebut tidak dapat menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut di dalam air.

Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah penelitian dapat dilakukan lebih cepat, dibandingkan dengan  daerah  tanpa sumber  mata air dimana kemungkinan harus dilakukan melalui pengeboran terlebih dahulu. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air bersih secara alami/buatan maupun modern/tradisional

 

A. SISTEM PENYARINGAN AIR DARI BAHAN ALAMI

1.       Sistem  Penyaringan  Air  dari  Bahan  Alami

Secara umum proses penjernihan air berguna untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air. Proses ini mempunyai tujuan-tujuan sebagai berikut :

a.          Menghilangkan gas-gas terlarut.

b.          Menghilangkan rasa yang tidak enak

c.          Membasmi bakteri pathogen yang sangat berbahaya.

d.          Memperkecil  sifat  air  yang menyebabkan terjadinya endapan pada pipa                              dan saluran air.

 

Ada beberapa macam cara sederhana untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah adalah dengan teknik penyaringan dan teknik pengendapan.

a)          Teknik penyaringan

Beberapa cara sederhana untuk penyaringan air sebagai berikut.

        (1)      Saringan kain katun

Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana atau paling mudah. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil  yang  ada  dalam  air  keruh tersebut. Air hasil saringan tergantung dari ketebalan  dan kerapatan  kain yang digunakan.

        (2)      Saringan kapas

Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Teknik saringan air  ini  dapat  memberikan  hasil  yang  lebih  baik dari teknik sebelumnya.

        (3)      Aerasi

Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti  karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan.

Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi  dan  mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.

(4) Saringan Pasir Lambat (SPL)

Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas  dan  kerikil  pada  bagian  bawah.

(5) Saringan Pasir Cepat (SPC)

Saringan pasir cepat seperti  halnya  saringan  pasir  lambat,  terdiri  atas lapisan pasir  pada  bagian  atas  dan  kerikil  pada bagian  bawah.  Namun  arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan  dengan  Saringan  Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow).

(6) Graffiti-fed  filtering system

Gravity-fed filtering system merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat (SPC)  dan Saringan Pasir  Lambat  (SPL).  Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat (SPC). Dengan dua kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan  tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa Saringan Pasir Lambat.

(7) Saringan arang

Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat  efektif  dalam  menghilangkan bau dan rasa yang ada dalam air baku. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.

(8) Saringan keramik

Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air  bersih didapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik menggunakan campuran perak  yang  berfungsi  sebagai disinfektan dan membunuh bakteri.

Untuk perawatan saringan keramik ini dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang mengalir.

(9) Saringan cadas

Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah.

a)          Teknik pengendapan

Beberapa teknik pengendapan untuk proses penjernihan air sebagai berikut :

(1) Biji Kelor 

Biji buah kelor (Moringan oleifera) mengandung zat aktif rhamnosyloxy- benzil-isothiocyanate, yang mampu mengadopsi dan menetralisir partikel-partikel lumpur serta logam yang terkandung dalam air limbah suspensi, dengan partikel kotoran melayang di dalam air.

Penemuan yang telah dikembangkan sejak tahun 1986 di negeri Sudan untuk menjernihkan air dari anak Sungai Nil dan tampungan air hujan ini  di  masa datang  dapat  dikembangkan  sebagai penjernih air Sungai Mahakam dan hasilnya dapat dimanfaatkan PDAM setempat.

(2) Tawas

Tawas berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam.

Fungsi tawas hanya untuk  pengendapan,  tidak berfungsi untuk membunuh kuman dan menaikkan pH dalam air.

(3) Kaporit

Kaporit berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam.

(4) Kapur gamping

Kapur gamping berfungsi untuk pengendapan tetapi membutuhkan waktu hingga 24 jam. Selain itu, kapur gamping berfungsi untuk menaikkan pH air tetapi tidak berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri.

(5) Arang batok kelapa

Bahan ini berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak dalam air, dan juga menjernih air.

2. Bahan dan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alami

Bahan penyaring adalah suatu material yang dapat menyerap berbagai kotoran, zat kimia, dan polutan lain yang ada di dalam air. Bahan penyaring dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bahan alam dan bahan buatan.

Alat-alat yang digunakan untuk membuat alat penjernih air sebagai berikut :

a. Gergaji

Gergaji adalah alat yang digunakan untuk memotong atau mengurangi ketebalan suatu benda tertentu.

b. Bor

Bor berfungsi untuk membuat atau memperbesar lubang pada kayu, aluminium dan bahan- bahan lainnya.

c. Pisau

Pisau adalah alat yang digunakan untuk memotong, menghaluskan benda.

d. Palu

Palu adalah alat yang digunakan untuk menancapkan paku pada kayu atau aluminium.

1. Teknik dan Prosedur Pembuatan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alam

Untuk membuat alat penjernih air, dibutuhkan kemampuan teknik ini :

a.          Memotong

Bahan yang berbeda akan menentukan jenis alat pemotong yang berbeda pula. Misalnya memotong kawat menggunakan tang potong, sedangkan  memotong  kayu menggunakan gergaji.

b.          Melubangi

Membuat lubang pada bahan sesuai ukuran dengan bantuan alat seperti  bor,  pisau raut, paku atau apa saja.

c.           Menyambung

Teknik menyambung dapat dilakukan dengan mengelem, mengelas, menyekrup, mengikat dan yang lainnya, bergantung pada karakter bahan yang akan disambung dengan harapan menghasilkan sambungan yang kuat dan baik.

Menyambung dengan teknik mengelem tidaklah mudah. Hal yang harus diperhatikan pada  saat  mengelem  adalah  media apa yang akan dilem karena  lem mempunyai karakter yang berbeda, contohnya lem kertas, lem plastik, besi, kayu, dan lem karet

Pembuatan alat penjernih air dilakukan melalui prosedur atau tahapan  sebagai berikut :

1) Menentukan atau memutuskan model bentuk dan ukuran alat penjernih  air yang akan dibuat.

2) Membuat sketsa gambar benda yang akan dibuat dan gambar teknik yang dilengkapi dengan 

    ukuran.

3) Menentukan dan menyiapkan alat tangan (hand tools) yang akan digunakan dan bahan alam 

    apa  saja  yang  diperlukan  sebagai  penyaring  serta  sebagai wadah air, saluran penghubung 

    pipa, selang atau bambu maupun keran yang dibutuhkan.

4) Menentukan langkah membuat alat penjernih air, yaitu menentukan bagian mana yang akan 

    dibuat terlebih dahulu.

5) Membuat dan merakit alat penjernih air sesuai rencana.

6) Menguji merupakan bagian penting dalam pembuatan alat penjernih air dan dilanjutkan 

    dengan menyempurnakan.

Hal pertama yang harus dipikirkan saat akan membuat alat penjernihan air sebagai berikut :

a.  Alat penjernih air yang akan dibuat harus dapat menjawab permasalahan yang dihadapi, apakah menyaring lumpur atau menyaring kuman, menyaring zat besi, atau ketiga-tiganya.

b.  Untuk ditempatkan di manakah alat penjernih air yang akan dibuat: apakah digunakan di sekolah, rumah, atau untuk satu kelompok masyarakat.

c.  Bahan penyaring apakah yang dapat melakukan penyaringan fisika/ mekanis yang harus disiapkan?

d.  Pada alat penjernih air apakah bahan penyaringan mudah dibersihkan.

Tahap kedua yaitu membuat gambar dengan memperhatikan hal-hal berikut :

a. Membuat desain/sketsa alat penjernih air yang akan dibuat, disesuaikan dengan kebutuhan.

b. Membuat gambar teknik lengkap dengan ukurannya.

c. Menentukan langkah kerja.

d. Menuliskan alat yang akan digunakan.

Tahap ketiga adalah mulai membuat alat penjernih air adalah sebagai berikut :

a.  Membuat pipa penyaringan.

b.  Membuat penampung air kotor.

c. Membuat penyaring air yang berisi lapisan-lapisan bahan penyaring dengan urutan yang tepat. Bahan-bahan yang biasanya digunakan adalah batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang  sekam padi, tanah liat, ijuk, biji kelor, dan lain-lain.

d.  Menyiapkan penampungan air bersih, untuk hal itu tidak  terlalu sulit untuk disiapkan yang penting tidak bocor dan ukurannya memadai

 

1. Tahapan Pembuatan Penjernih Air dari Bahan Alami

a.       Perencanaan

1)       Ide/gagasan

Satu buah penjernih air dari bahan alami.

2)       Identifikasi kebutuhan

Pembuatan penjernih air berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di sekitarmu, dan dibuat secara efisien sehingga tidak memakan tempat penggunaan.

 

b.       Bahan dan alat

1)       Bahan

Penjernih air menggunakan potongan bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil.

Bahan lain yang perlu disiapkan:

Drum plastik/bak kapasitas 100 liter sebanyak 2 buah

·     Pipa PVC, diameter 0,5 inch

·     Keran air

·     Lem pipa

·     Selotip

·     Ember dan kawat

2)       Alat

Gergaji kayu atau besi

 

b.       Proses Pembuatan

1)       Membuat pipa penyaringan

·     Siapkan pipa PVC berdiameter 0.5 inci dengan panjang 35 cm, lubangi sekeliling pipa secara teratur dengan jarak 20 cm.

·     Bagian dari pipa  yang  dilubangi  dan  dibalut  dengan  ijuk, kemudian  ijuk diikat       dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir.

·       Setelah itu, bagian dari pipa yang dilubangi dibalut dengan ijuk, kemudian ijuk             diikat   dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir

·     Lubangi drum/bak pengendapan dan penyaringan dengan jarak 10 cm dari dasar       drum.

·     Pada tabung pengendap, buat lubang kedua pada dasar drum dengan tutup sebagai      tempat membuang endapan ke luar.

·     Pasang pipa penyaring yang menggunakan ijuk pada kedua tabung seperti terlihat       pada gambar berikut :

2)       Membuat drum/bak pengendap dan penyaring

·     Sediakan tabung atau drum yang kosong

·     Isi drum penyaring berturut-turut dengan kerikil 20 cm, ijuk 5 cm, pasir 20 cm, arang tempurung kelapa 10 cm, ijuk 10 cm, dan potongan bata 10  cm.

·     Letakkan drum endapan dan penyaringan secara bertingkat atau berurutan. Tutup       keran dan masukkan air dengan aliran alami atau dipompa

·     Tunggu kira-kira 30 menit, kemudian alirkan air dari drum pengendapan  ke dalam     drum penyaringan

·    Aliran air yang keluar dari drum penyaringan disesuaikan dengan masukan dari       drum pengendapan

B. PENJERNIH AIR DARI BAHAN BUATAN

1. Penjernih Air dari Bahan Buatan

Pengolahan penjernih air bahan buatan tetap dilakukan secara fisika melalui beberapa tahapan yaitu penyaringan, pengendapan, dan penyerapan menggunakan bahan buatan manusia seperti bahan kimia.

Perbedaannya adalah pada bahan buatan yang digunakan seperti tawas dan bubuk kapur.

2.Bahan dan Alat Penjernih Air dengan Bahan Buatan

Selain bahan alam, bahan penyaring ada yang buatan atau hasil rekayasa.

Beberapa bahan buatan yang dapat digunakan untuk menyaring air sebagai berikut:

a. Klorin tablet digunakan untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri yang hidup di dalam air

b. Pasir aktif biasanya berwarna hitam dan digunakan untuk menyaring air sumur bor dan sejenisnya.

c. Resin softener berguna untuk menurunkan kandungan kapur dalam air.

d. Resin kation biasa digunakan untuk industri air minum, baik usaha air minum isi ulang maupun              Pabrik Air Minum Dalam Kemasan (PAMDK).

e. Pasir zeolit berfungsi untuk penyaringan air dan mampu menambah oksigen dalam air.

f. Pasir mangan berwarna merah digunakan untuk menurunkan  kadar  zat besi atau logam berat                dalam air.

g. Pasir silika digunakan untuk menyaring lumpur, tanah, dan partikel besar atau kecil dalam air dan          biasa digunakan untuk penyaringan tahap awal.

h. Karbon aktif atau arang aktif adalah jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang besar                    sehingga dapat menyerap kotoran dalam air.

i. awas dan kaporit yang sering digunakan di kolam renang.

j. Polyaluminium clorida (PAC) untuk mengendapkan lumpur dalam air.

3. Teknik  dan  Prosedur  Pembuatan  Alat  Penjernih  Air  dengan  Bahan  Buatan

        Teknik pembuatan alat penjernih air buatan sebenarnya lebih mudah, yaitu dengan menyiapkan bak atau tempat penampung air kotor yang memadai dan diberi pengaduk bahan kimia.

        Penjernihan air dengan bahan buatan biasanya diterapkan di daerah yang memiliki tingkat kekotoran air yang cukup tinggi. Kekotoran yang dimaksud seperti tercampur salah satu atau lebih bahan pencemar (polutan) seperti lumpur,  zat pewarna, dan kuman serta yang lainnya.

        Kaporit merupakan salah satu bahan buatan atau bahan kimia yang dapat digunakan untuk menjernihkan air. Selain itu kaporit juga berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri di dalam air, tetapi tidak dapat mengendapkan kotoran.

Sedangkan Tawas dan batu gamping berfungsi untuk mengendapkan kotoran yang ada di air, tetapi tidak membunuh kuman atau zat kimia lain.

            Beberapa bahan buatan yang sering dan banyak digunakan di masyarakat seperti tawas, kaporit, dan batu gamping atau batu kapur, polyaluminium chlorida (PAC).

            Arang tempurung atau batok kelapa berfungsi  untuk  menghilangkan  bau,  rasa tidak enak, dan menjernihkan air. Bahan buatan  lain  yang  juga  dapat  digunakan, contohnya filter ultraviolet dan keramik.

4. Tahapan pembuatan penjernih air bahan buatan

a) Perencanaan

1) Ide/gagasan

   Satu buah penjernih air dari bahan buatan.

2) Identifikasi Kebutuhan

   Pembuatan penjernih air berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di sekitarmu, dan dibuat                     secara efisien sehingga tidak memakan tempat.

b. Bahan dan Alat

Penjernihan air dengan bahan buatan, yaitu dengan menggunakan tawas, kaporit, dan batu kapur.

1) Bahan

Bahan penjernih yang digunakan, sama seperti penjernihan dengan bahan alam, yaitu potongan              bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil. Tetapi ditambahkan bahan buatan seperti                tawas, kaporit, dan batu kapur.

2) Alat

Buah drum plastik kapasitas 100 liter atau bak paralon/pipa PVC, di- ameter 1/2 inci, pengaduk              dari kayu, ember, keran, lem pipa, selotip, tali plastik, dan gergaji.

c. Proses Pembuatan

1) Pemasangan keran dengan drum atau pembuatan bak penampungan dapat dibantu oleh orang                  dewasa sehingga hasilnya lebih baik. Pemasangan bahan penjernih bisa dilakukan sendiri.

2) Siapkan bahan penjernih buatan antara lain kaporit 0,20 gram, batu kapur 2 gram, dan tawas 2                gram. Cairkan bahan tersebut masing-masing dalam satu buah sendok makan.

3) Persiapkan bak atau drum air untuk tempat pengendapan yang dapat menampung air keruh                    sekitar 20 liter atau sesuai kebutuhan.  Kemudian  kaporit, batu kapur, dan tawas yang sudah                  dicairkan  dimasukkan  ke  dalam bak tersebut dan diaduk lima menit, diamkan selama 10 menit.            Pada saat pengendapan dan pengadukan, lubang bak atau drum harus disumbat.

4) Setelah didiamkan 10 menit, penyumbat dibuka dan alirkan air keruh tersebut ke bak penyaring            yang berisi pecahan genting/bata, pasir, kerikil, ijuk, dan arang tempurung kelapa. Tebal pecahan            genteng  2-5  cm,  pasir  15  cm, kerikil  5 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm, dan ijuk lagi 5 cm.

5) Air hasil  penyaring  ditampung  dalam  ember  atau  bak yang  bersih  dan dapat                                  dipergunakan.  Hal  yang  perlu  diingat,  apabila  air  akan  diminum maka terlebih dahulu                      dimasak dulu.

d. Skema prosedur kerja