Laporan praktikum depot air isi ulang

AIR ISI ULANG

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan fungsinya bagi kehidupan tidak pernah dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum. Hal ini untuk memenuhi kebutuhan air dalam tubuh. Menurut Notoadmodjo (2003), sekitar 60% berat badan orang dewasa terdiri dari air, untuk anak-anak sekitar 65% dan untuk bayi sekitar 80%. Kebutuhan sehari-hari terhadap air berbeda untuk tiap tempat dan tingkatan kehidupan. Semakin tinggi taraf kehidupan, semakin meningkat jumlah kebutuhan akan air.

Kebutuhan air minum setiap orang bervariasi dari 2,1 liter hingga 2,8 liter per hari, tergantung pada berat badan dan aktivitasnya. Namun, agar tetap sehat, air minum harus memenuhi persyaratan fisik, kimia, maupun mikrobiologi. Kebutuhan masyarakat akan air yang layak dan aman untuk diminum terus meningkat dari tahun ke tahun karena berlangsungnya pencemaran lingkungan yang menurunkan mutu air minum.Kecenderungan penggunaan air minum isi ulang oleh masyarakat khususnya di perkotaan semakin meningkat.Buruknya kondisi lingkungan membuat mereka khawatir untuk mengonsumsi air tanah, bahkan air ledeng yang disediakan pemerintah.

Air tanah sudah tidak aman dijadikan air minum karena telah terkontaminasi rembesan dari tangki septik maupun air permukaan.Hal inilah yang menjadi alasan mengapa air minum dalam kemasan (AMDK) yang disebut-sebut menggunakan air pegunungan banyak dikonsumsi.Namun, harga AMDK dari berbagai merek yang terus meningkat membuat konsumen mencari alternatif baru yang murah. Air minum isi ulang (AMIU) menjadi pilihan yang lain. Air minum jenis ini dapat diperoleh di depot dengan harga sepertiga lebih murah dari produk air minum dalam kemasan yang bermerek.Karena itu banyak rumah tangga yang beralih pada layanan ini.Hal inilah yang menyebabkan air minum isi ulang bermunculan.

Proses pengolahan air minum isi ulang dilakukan dengan menggunakan sebuah alat khusus yang sering kita jumpai di depot air minum isi ulang. Alat tersebut terdiri dari berbagai komponen material yang mempunyai sifat fisik dan sifat kimia tertentu. Makalah ini mencoba mengkaji sifat fisik dan sifat kimia material alat pengolah air minum isi ulang ini dan mencari tahu proses kerja dari pengolahan air minum isi ulang sehingga air minum tersebut bisa dikonsumsi setiap hari oleh masyarakat.

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang dibahas dalam makalah ini dapat dirumuskan sebagai berikut, diantaranya adalah:

1. Apa saja material yang terdapat di sebuah alat pengolah air isi ulang?

2. Bagaimana sifat fisik dan sifat kimia material alat pengolah air isi ulang?

3. Bagaimana proses kerja alat pengolah air isi ulang tersebut?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut, yaitu:

1. Mengetahui material apa saja yang terdapat di sebuah alat pengolah air isi ulang.

2. Mengetahui sifat fisik dan sifat kimia material alat pengolah air isi ulang.

3. Mengetahui proses kerja dari alat pengolah air isi ulang.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Deskripsi Teoritik

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Permenkes, 2010). Air minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi, dan radioaktof yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan (Permenkes, 2010).

Kualitas air telah menjadi isu yang semakin penting selama bertahun-tahun (Wanielista, et al,. 1997). Menurut Hem (1970), banyak faktor yang berpengaruh terhadap kualitas air, baik alami maupun nonalami (antropogenic factor). Faktor alami yang berpengaruh terhadap kualitas air adalah iklim, geologi, vegetasi, dan waktu. Sedangkan faktor nonalami adalah manusia.

Dalam hal memilih mengkonsumsi air minum isi ulang, yang harus diperhatikan adalah kualitas air yang telah disaring juga peralatan yang digunakan untuk menyaring kotoran yang terdapat pada air baku. Pada depot air minum isi ulang wajib dilakukan pembersihan secara berkala terutama pada tabung filter air dan filter sedimen demikian juga halnya pembersihan tangki minimal 6 bulan sekali.

Perhatikan langkah-langkah yang biasa dilakukan dalam pengisian air isi ulang yaitu :

a) sebelum diisi galon dicuci, disikat kemudian dibilas sampai bersih,

b) mengisi galon harus di ruang pengisian,

c) cari depot isi ulang yang menjaga higiene sanitasi dan kebersihan lingkungannya.

Air minum isi ulang biasanya memang bukan dari mata air pegunungan tetapi bila pengolahan (penyaringan dan pembersihan) benar maka kualitas air yang dihasilkan akan cukup baik dan tidak sadah ( mengandung batuan bumi/ garam mineral)

2.2 Desain Gambar Air Isi Ulang

Diagram alir

Ada berbagai macam proses penyaringan isi ulang yang ada dipasaran dari yang sederhana hingga yang berteknologi terkini. Namun secara umum teknologi yang sederhana seperti gambar dibawah ini ttelah memenuhi kualitas standard.

Gambar 1.1 Desain mesin

Keterangan dari gambar :

1. Pompa semi jet : dianjurkan penggunaan stainless steel.

2. Filter Media : umumnya pasir silika bangka akan lebih baik penggunaan antracite atau ferro.

3. Filter Media : karbon aktif lebih baik menggunakan karbon yang berkualitas baik dengan nilai absorb 900 keatas.

4. Filter catridge : banyak isi ulang menggunakan lebih dari 4 buah, akantetapi kesemuanya tergantung kualitas dari catridge itu.

5. Ozone processor

6. Pipa foodgrade : lebih baik jangan menggunakan pipa PVC yang tidak foodgrade karena akan menjadi sarang bakteri pada sambungan pipa yang terkena lem, gunakan hanya pipa tanpa lem dan pergunakan siku secara minimal.

7. Ultra violet : sesuaikan UV dengan flow pompa agar bakteri tidak lolos.

8. Sistem pengisian : selalu tertutup rapat agar mencegah kotoran dan bakteri udara menyebar, bila memungkinkan gunakan UV Ruang tapi radiasinya berbahaya terkena kulit dan mata.

9. Sistem pencucian galon dan pembilasan galon : gunakan bahan kimia yang aman untuk dikonsumsi sehingga tidak terjadi efek samping.

Untuk proses di atas dapat dikembangkan misalkan filter media menggunakan 3 tabung atau filter media menggunakan

stainless steel (untuk penampilan) tetapi gunakan ss tabung 304 karena stainless bukan selamanya lebih baik dari tabung FRP. Anggapan bahwa semakin banyak filter media yang digunakan akan semakin baik, tetapi lebih diperhatikan kualitas dari media tersebut ini yang akan sangat membantu dari rasa air minum.

Atau catridge filer menggunakan kualitas yang bagus dan juga dapat dipergunakan dalam jumlah lebih banyak bahkan sistem tersebut dapat dikembangkan juga menggunakan sistem Ultra Filtrasi 0.01 mikron sehingga kualitas lebih baik.

Pemasangan ozone juga harus disesuaikan dengan kapasitas pompa, banyaknya ozone yang sering ditemui di tempat-tempat isi ulang tidak sesuai dengan kapasitas pompa yang digunakan jadi hanya sekedar ada ozone tetapi manfatnya tidak maksimal.

UV (ultra violet) sebagai proses sterilisasi merupakan hal paling penting dalam proses sederhana ini karena ini adalah jantung kedua setelah ozone jadi kapasitas/kemampuan UV tersebut harus diperhatikan dan disesuaikan dengan pompa.

Contoh proses penyaringan pada “Pure It”

Tahap 1 : Saringan Serat Mikro – menghilangkan semua kotoran yang terlihat. Tahapan pertama adalah filtrasi air lewat penyaring serat mikro untuk menghilangkan kotoran yang terlihat.

Tahap 2 : Filter Karbon Aktif – menghilangkan pestisida dan parasit berbahaya. Tahapan kedua adalah melewatkan air pada lapisan karbon aktif yang akan menghilangkan pestisida dan parasit berbahaya.

Tahap 3 : Prosesor Pembunuh Kuman – menghilangkan bakteri dan virus berbahaya dalam air. Tahapan ketiga adalah tahapan yang paling penting, di mana semua virus dan bakteri dibasmi oleh sebuah teknologi bernama programmed disinfection technology .

Tahap 4 : Penjernih – menghasilkan air yang jernih, tidak berbau, dengan rasa yang alami. Sedangkan tahapan terakhir adalah proses penjernihan yang memungkinkan air menjadi tak berbau dan tak berwarna.

Keseluruhan tahapan itu dilakukan dalam alat yang berukuran seperti dispenser. Dalam produk keluaran dari Unilever ini, terdapat bagian yang paling penting untuk proses sterilisasi, disebut germkill kit . Bagian ini mampu berfungsi maksimal selama kurang lebih delapan bulan dengan pemakaian normal, atau sebanyak kurang lebih 80 liter. Dalam bagian tersebut, terdapat lapisan karbon, pembunuh bakteri, dan penjernih. Air terlindungi dari kuman berbahaya penyebab penyakit dengan menggunakan standar terketat EPA ( Environmental

Protection Agency ) USA yang menghilangkan log 6 bacteria, log 4 virus, dan log 3 parasites.

2.3 Material yang dibutuhkan

1. Sifat kimia material

Sifat kimia pada air yang akan digunakan untuk isi ulang adalah:

Derajat keasaman (pH) antara 6,5 – 9,2

Tidak boleh ada zat kimia berbahaya, kalaupun ada jumlahnya harus sedikit sekali

Unsur kimiawi yang diizinkan tidak boleh melebihi standar yang ditentukan

Kriteria Kualitas Air yang Dapat Digunakan Sebagai Air Minum

1. Sifat fisik material

Kualitas air minum meliputi sifat fisik, yaitu temperatur, warna, kekeruhan, rasa dan bau, konsentrasi ion hidrogen, dan daya hantar listrik.

Standart minimum peralatan antara lain:

1. Memiliki penyaringan berupa pasir silika dan karbon aktif

Pasir silika berfungsi untuk menyaring partikel besar dan kecil endapan dan lumpur dalam air. Sedangkan karbon aktif berfungsi untuk menyerap bau dalam air dan menjernihkan air. Penempatan pasir silika dan karbon aktif adalah dalam tabung filter PVC, Fiber ataupun Stainless. Ukuran tinggi tabungnya biasanya 125 cm ataupun 150 cm.

1. Memiliki penyaringan filter sedimen

Untuk depot air minum jumlah minimal filter sedimen adalah 6 buah (lebih banyak lebih baik). Penempatan filter sedimen adalah dibagian di dalam housing filter.

1. Memiliki ultraviolet yang sesuai kapasitas

Salah satu komponen instalasi air minum yang penting adalah ultraviolet. Karena berfungsi untuk membunuh kuman virus dan bakteri (termasuk E. Coli ). Efektifitas penyinaran lampu UV sangat tergantung kepada Daya (watt) lampu tersebut dan kecepatan yang disinarinya, dan sangat berbahaya jika depot isi ulang tidakmemiliki lampu UV

2.4 Proses kerja dan analisis Proses Kerja

Sebuah membran semi-permeable , seperti membran yang tersusun dari dinding sel atau seperti susunan sel pada kantung kemih, bersifat selektif terhadap benda-benda yang akan melaluinya. Umumnya membran ini sangat mudah untuk dilalui oleh air karena ukuran molekulnya yang kecil, tapi juga mencegah kontaminan lain yang mencoba melaluinya. Sebagai percobaan, air diisikan di kedua sisi membran, dimana air di salah satu sisinya memiliki perbedaan konsentrasi mineral-mineral terlarut, karena air memiliki sifat berpindah dari larutan berkonsentrasi rendah menjuju larutan berkonsentrasi lebih tinggi, maka air akan berpindah (berdifusi) melalui membran dari sisi konsentrasi rendah ke sisi konsentrasi yang lebih tinggi. Sehingga, tekanan osmotik akan melawan proses difusi, dan akan terbentuk kesetimbangan.

Gambar 2.1 : Skema

Proses Reverse Osmosis menggerakkan air dari konsentrasi kontaminan yang tinggi (sebagai air baku) menuju penampungan air yang memiliki konsentrasi kontaminan sangat rendah. Dengan menggunakan air bertekanan tinggi di sisi air baku, sehingga dapat menciptakan proses yang berlawanan (reverse) dari proses alamiah osmosis. Dengan tetap menggunakan membran semi-permeable maka hanya akan mengijinkan molekul air yang melaluinya dan membuang bermacam-macam kontaminan yang terlarut. Proses spesifik yang terjadi dinamakan ion eksklusi, dimana sejumlah ion pada permukaan membran sebagai sebuah pembatas mengijinkan molekul-molekul air untuk melaluinya seiring melepas substansi-substansi lain.

Gambar 2.2 Skema proses reverse osmosis

Membran semi-permeable di awal-awal percobaan osmosis berasal dari kantung kemih babi. Sebelum tahun 1960, membran-membran jenis ini dinilai sangat tidak efisien, mahal, dan tidak handal untuk penggunaan aplikasi osmosis diluar laboratorium. Bahan-bahan sintetik modern, mampu memecahkan masalah ini, membuat membran menjadi lebih efektif dalam menghilangkan kontaminan, dan membuatnya lebih kuat untuk menahan tekanan air yang lebih besar sebagai efisiensi pengoperasian. Walaupun dengan kemampuannya untuk memurnikan air baku, sebuah sistem Reverse Osmosis harus secara berkala dibersihkan untuk mencegah terbentuknya kerak di permukaan membran. Sistem Reverse Osmosis memerlukan karbon sebagai penyaring awal untuk mereduksi kandungan klorin yang akan merusak membran Reverse Osmosis dan juga membutuhkan filter sedimen untuk menyaring material-material terlarut dari air baku sehingga tidak menymbat di membran. Mereduksi kesadahan melalui proses water softening atau chemical softening juga dibutuhkan untuk wilayah-wilayah yang memiliki air baku yang sadah.

1. a. Low Pressure System (biasadigunakan di perumahan)

Sistem Reverse Osmosis bertekanan rendah adalah yang bertekanan kurang dari 100 psig. Biasanya digunakan di area perumahan yang menggunakan sistem penampungan seperti pada skema berikut.

Gambar 2.3 skema sistem reverse osmosis

Tangki penampungan penempatan di atas (countertop) biasanya tidak bertekanan namun jenis tangki penampung terbenam (undersink) biasanya bertekanan yang akan bertambah seiring bertambahnya isi tangki. Sistem bertekanan ini mampu menyediakan tekanan yang cukup untuk menggerakkan air dari tangki penampungan menuju kran. Tapi sayangnya, hal ini juga akan menciptakan tekanan balik melawan membran, yang dapat menurunkan efisiensi sistem. Beberapa unit mengatasi masalah ini dengan menggunakan tangki tidak bertekanan dengan pompa untuk mendapatkan air yang telah dimurnikan saat dibutuhkan.

Unit-unit bertekanan rendah biasanya mampu menghasilkan 2 – 15 galon per hari, dengan efisiensi besar jumlah air limbah (reject water) sebanyak 2–4 galon untuk setiap galon air murni yang dihasilkan. Kemurnian air yang dihasilkan mampu mencapai 95%. Sistem jenis ini sangat terjangkau. Unit jenis ini memerlukan pemeliharaan berupa penggantian pre dan post filter (biasanya 1 hingga 4 kali per tahun); dan penggantian membran Reverse Osmosis setiap 2 hingga 3 tahun sekali, tergantung penggunaan.

1. b. High Pressure System (biasa digunakan untuk komersial dan industri)

Sistem tekanan tinggi biasanya beroperasi pada tekanan 100 – 1000 psig, tergantung membran yang digunakan dan air yang akan diolah. Sistem ini biasanya digunakan untuk industri dan komersial dimana dibutuhkan volume yang besar namun tetap pada standar kemurnian yang tinggi. Kebanyakan sistem komersial dan industri menggunakan banyak membran yang diatur secara pararel untuk menghasilkan jumlah air yang diinginkan. Air yang telah diproses dari stage pertama kemudian dilanjutkan ke modul membran tambahan untuk mendapatkan tingkat pemurnian yang lebih tinggi. Air limbah yang dihasilkan dapat juga diarahkan ke modul membran berikutnya untuk meningkatkan efisiensi sistem (lihat diagram dibawah berikut), walau pembersihan (flushing) masih tetap diperlukan saat konsentrasi meningkat mencapai tingkat kegagalan (fouling). Sistem High Pressure untuk industri mampu menghasilkan 10 hingga ribuan galon air perhari dengan efisiensi 1 – 9 galon air limbah. Kemurnian air bisa mencapai 95%. Sistem ini lebih besar dan lebih rumit dibandingkan sistem Low Pressure.

1. c. Reverse Osmosis Treatment

Reverse Osmosis mampu menghilangkan banyak jenis kontaminan kesehatan dan aestatik. Didesain dengan efektif sehingga mampu menghilangkan rasa, warna dan bau yang tidak sedap, dan rasa asin atau soda yang disebabkan oleh klorida atau sulfat. Reverse Osmosis juga efektif untuk menghilangkan kontaminan kesehatan seperti arsenik, asbestos, atrazine (hebrisida/pestisida), florida, timah, merkuri, nitrat, dan radium. Dengan menggunakan pre-filter karbon yang sesuai (yang biasanya termasuk di banyak sistem reverse osmosis), maka akan mampu menghilangkan kontaminan seperti benzene, trikloretilen, trihalometana, dan radon. Beberapa sistem reverse osmosis juga mampu menghilangkan kontaminan biologi seperti Crystosporidium. Peringatan dari Water Quality Association (WQA), bahwa membran reverse osmosis secara umum mampu menghilangkan semua mikro-organisme dan kontaminan kesehatan, dengan perancangan sistem reverse osmosis yang dapat mencegah kegagalan perlindungan pada sistem air minum. Saat kita mencari produk untuk sistem pemurnian air dari kontaminan kesehatan, pastikan produk tersebut sudah “lulus uji” secara laboratorium.

Jadi dapat disimpulkan bahwa

Reverse osmosis merupakan teknologi yang relatif baru, tapi sangat efektif, sebuah aplikasi proses sains yang ditemukan. Sistem reverse osmosis memiliki banyak jenis, dengan kapasitas untuk memnuhi satu lingkup keluarga atau sebesar kapasitas kebutuhan industri yang memerlukan ribuan galon per hari. Dengan kelebihan-kelebihan sistem ini dan desain membran telah meningkatkan efesiensi dan kehandalannya,

reverse osmosis dapat digunakan dibanyak jenis aplikasi water treatment untuk waktu yang lama.