pengaruh debit udara dan waktu aerasi tehadap efisiensi

Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
PENGARUH DEBIT UDARA DAN WAKTU AERASI TEHADAP
EFISIENSI PENURUNAN BESI DAN MANGAN MENGGUNAKAN
DIFFUSER AERATOR PADA AIR TANAH
Kapri Batara*), Badrus Zaman**), Wiharyanto Oktiawan**)
Departemen Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
JL. Prof. H. Sudarto, SH Tembalang, Semarang, Indonesia 50275
email: [email protected]
Abstrak
Sumber air tanah dalam penelitian ini diambil dari Reservoir RT 02/ RW 01 Kelurahan
Tembalang Kecamatan Tembalang yang memiliki kandungan besi terlarut dan mangan
terlarut yang tinggi sebesar 3,57 mg/L dan 0,79 mg/L. Parameter besi terlarut dan mangan
terlarut tersebut masih belum memenuhi baku mutu untuk air minum berdasarkan Peraturan
Pemerintah Nomer 82 Tahun 2001. Upaya dalam meningkatkan penyisihan besi terlarut dan
mangan terlarut pada air tanah menggunakan diffuser aerator dengan memperbesar debit
udara dan menambah lamanya waktu aerasi agar memenuhi baku mutu. Penelitian ini
menggunakan 3 reaktor dengan masing-masing variabel bebas berupa debit udara sebesar 2
liter/menit, 4 liter/menit, 6 liter/menit dan waktu pengolahan secara aerasi selama 15 menit,
30 menit, 45 menit, 60 menit. Variabel terikat ialah konsentrasi besi terlarut dan mangan
terlarut. Sedangkan untuk variabel kontrol adalah kedalaman diffuser, volume air 1800 ml
dan debit aliran 60 ml/menit. Pemberian perlakuan debit udara dan waktu aerasi
menyebabkan peningkatan penyisihan konsentrasi besi terlarut dan mangan terlarut secara
signifikan. Debit udara dalam menurunkan besi terlarut tertinggi terdapat pada reaktor
ketiga dengan debit udara 6 liter/menit dengan penurunan konsentrasi sebesar 1,43 mg/L
atau peningkatan efisiensi penyisihan 61,9%. Sedangkan, untuk mangan terlarut pada reaktor
ketiga dengan debit udara 6 liter/menit, penurunan konsentrasi tertinggi sebesar 0,322 mg/L
atau peningkatan efisiensi penyisihan 24,1%. Sementara itu, debit udara optimum dalam
menyisihkan besi terlarut dan mangan terlarut terdapat pada reaktor kedua dengan debit
udara 4 liter/menit, waktu aerasi optimum untuk menyisihkan besi sebesar 15 menit dan
mangan sebesar 15 menit.
Kata kunci : besi dan mangan terlarut, aerasi, air tanah, diffuser aerator
Abstract
[The Effect of Air Flow and Aeration Time for Removal Dissolved Iron and Manganese
Efficiency with Diffuser Aerator in Ground Water]. The source of ground water in this
research was located in Reservoir RT 02/ RW 01 Kelurahan Tembalang Kecamatan
Tembalang, which contain high dissolved iron and manganese namely 3,57 mg/L and 0,79
mg/L. Dissolved iron and manganese parameter don’t fullfil the standart quality for drinked
water, Goverment Regulation Number 82 on 2001. Effort for increasing dissolved iron and
manganese removal in ground water using diffuser aerator by enlarging air flow and adding
duration of aeration time in order to reach the standart quality. This research using 3
reactors with each independent variables contain the airflow equal to 2 liter/minute, 4
liter/minute, 6 liter/minute and treatment time with aeration process for 15 minutes, 30
minutes, 45 minutes, 60 minutes. The dependent variables are concentration of dissolved iron
and manganese. The control variables are depth of diffuser, water volume, flow 60 ml/minute.
Treatment for air flow and aeration time cause increasing removal of dissolved iron and
manganese concentration significantly. Air flow for descreasing dissolved iron and
1 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
manganese is located in the third reactor with its air flow 6 liter/minute with concentration
reduction equal to 1,43 mg/L or grow of efficiency removal total of 61,9%. Meanwhile, for the
dissolved manganese in the third reactor with air flow 6 liter/minute, reduction of
concentration equal to 0,322 mg/L or enhancement efficiency removal total of 24,1%.
Optimum air flow for removal dissolved iron and manganese in the second reactor with its
air flow 4 liter/minute, optimum aeration time in order to descrease dissolved iron and
manganese which happened until 15 minutes and 15 minutes.
Keywords : dissolved iron and manganese, aeration, ground water, diffuser aerator
PENDAHULUAN
Air tanah mengalami kontak
dengan berbagai macam material yang
terdapat didalam bumi sehingga pada
umumnya air tanah mengandung kation
dan anion terlarut dan beberapa senyawa
anorganik. Ion-ion yang sering ditemui
pada air tanah adalah besi (Fe) dan
mangan (Mn) (Sari, 2010). Unsur besi dan
mangan adalah mineral yang umum
ditemukan di tanah dalam bentuk oksida
yaitu ferri oksida dan mangan oksida.
Apabila unsur tersebut didalam air, maka
akan berikatan dengan bikarbonat terlarut
(ferro bikarbonat dan mangan bikarbonat),
ferro terlarut atau mangan sulfat (Asmadi
et. al, 2011).
Penelitan awal menunjukan bahwa
karakteristik air tanah terutama pada
parameter besi terlarut dan mangan terlarut
tergolong tinggi. Hal ini dapat dibuktikan
dengan pengujian air tanah pada titik
pengamatan di Reservoir RT 02/ RW 01
Kelurahan
Tembalang,
Kecamatan
Tembalang,
Kota
Semarang
yang
dimanfaatkan warga
sekitar
untuk
keperluan sehari-hari dengan konsentrasi
besi terlarut terukur sebesar 3,57 mg/L dan
mangan terlarut sebesar 0,79 mg/L. Jika
sumber air yang digunakan untuk
penyediaan air bersih mengandung
konsentrasi besi (Fe) lebih besar 1 mg/L
atau kandungan mangan (Mn) melebihi 0,5
mg/L berdasarkan Peraturan Menteri
Kesehatan No. 416 Tahun 1990 tentang
Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas
Air maka perlu pemilihan cara pengolahan
2 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
yang sesuai yaitu metode oksidasi dengan
cara aerasi.
Metode aerasi sering digunakan
untuk pengolahan air minum dengan
memasukan oksigen kedalam air sehingga
besi (Fe) dan mangan (Mn) berekasi
dengan oksigen yang semula dalam bentuk
Fe2+ dan Mn2+ terlarut menjadi Fe3+ dan
Mn3+ yang akan mengendap untuk
kemudian dipisahkan dari air tanah
(Taufan, 2011). Efektifitas proses aerasi
sebagai salah satu cara untuk mengurangi
atau
menghilangkan
bahan-bahan
pencemar dalam air sampai batas yang
dipersyaratkan ditentukan oleh persebaran
udara dalam kolam aerasi (Wijayanti,
2008). Metode ini menekankan pada
transfer oksigen ke dalam air untuk
meningkatkan kadar oksigen terlarut,
menyisihkan kandungan besi dan mangan,
hidrogen sulfida, senyawa organik serta
karbondioksida yang ada didalam air
(Qasim, et al., 2000). Ada beberapa jenis
aerasi yang sering digunakan yakni gravity
aerator, spray aerator, diffusser aerator,
dan mechanical aerator (Benefiled, et al.,
1982). Pada aerator jenis diffuser dapat
melakukan transfer oksigen dari udara
bertekanan yang diinjeksikan dalam air.
Injeksi udara berlangsung dalam bak besar
melalui diffuser berpori berbentuk plat
atau tabung. Udara yang keluar dari
diffuser biasanya berbentuk gelembung
udara
yang
akan
menyebabkan
peningkatan turbulensi air. Pemilihan tipe
diffuser aerator
didasarkan pada
mudahnya perawatan, efisiensi transfer
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
oksigen tinggi dan ekonomis (Haryanto, et
al., 2005).
Dalam penelitian
Al-Ahmady
(2006) menyatakan bahwa kedalaman air
dan luas area permukaan pada diffuser
berpengaruh signifikan. Nilai kapasitas
transfer oksigen dan efisiensi berada dalam
rentan 18-170 grO2/m3.jam dan 2-17
grO2/m3 udara. Peningkatan koefisien
transfer gas untuk fine bubble enam kali
lebih besar dari coarse bubble yang
didukung peningkatan kedalaman dan laju
aliran udara dan menurun apabila
peningkatan volume air (Schierholz, et al.,
2006). Menurut penelitian yang dilakukan
Abuzar et. al (2012) nilai koefisen transfer
gas
(Kla)
sebesar
0,045/menit
menyebabkan
kenaikan
konsentrasi
oksigen yang semula sebesar 5,97 mg/L
menjadi 6,34 mg/L. Selain itu, upaya
mengetahui efisiensi penyisihan kadar besi
(Fe) menggunakan diffuser aerator dengan
td 18 menit sebesar 2,6 %. Hal ini sejalan
dengan bertambahnya ketinggian air akan
meningkatkan waktu kontak antara air dan
gelembung (Lutfihani, 2015).
Penelitian-penelitian
mengenai
proses
aerasi
dalam
menyisihkan
konsentrasi besi terlarut dan mangan
terlarut pada air tanah sudah banyak
dilakukan. Akan tetapi, penelitian yang
berhubungan dengan jenis diffuser aerator
untuk menyisihkan konsentrasi besi
terlarut dan mangan terlarut pada air tanah
masih belum diteliti secara lebih
mendalam. Oleh karena itu, perlu adanya
penelitian lebih lanjut untuk mengetahui
dan menganalisis seberapa besar pengaruh
variasi debit udara dan waktu aerasi
optimum terhadap efisiensi penurunan
konsentrasi besi terlarut dan mangan
terlarut menggunakan diffuser aerator
untuk pengolahan air tanah.
METODOLOGI PENELITIAN
Jenis penelitian ini bersifat
eksperimental laboratoris. Penelitian ini
dilakukan dalam skala laboratorium
menggunakan reaktor kontinyu. Variabel
3 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
bebas dalam penelitian ini antara lain debit
udara sebesar 2 L/menit, 4 L/menit, 6
L/menit dan waktu aerasi selama 15 menit,
30 menit, 45 menit, 60 menit. Variabel
terikat yakni konsentrasi besi terlarut dan
mangan terlarut. Sementara itu, variabel
kontrol dengan memperhatikan kedalaman
diffuser pada bagian dasar reaktor, volume
air uji sebanyak 1800 ml, dan debit aliran
air sebanyak 60 ml/menit
Berikut ini rangkaian sistem
reaktor aerasi pada penelitian ini:
Gambar 1. Rangkaian Rancangan
Reaktor
Keterangan :
1. Bak penampung kedua 25 liter
2. Penyangga
3. Reaktor aerasi
4. Stop kontak
5. Katup pipa inlet/outlet
6. Bak penampung pertama 25 liter
7. Pompa submersible
Data
hasil
pengujian
dan
perhitungan dianalisis secara kuantitatif
dengan bantuan software Microsoft Excel
untuk mengetahui pengaruh variasi debit
udara dan waktu aerasi terhadap efisiensi
penurunan konsentrasi besi terlarut dan
mangan terlarut. Dalam hal ini, disajikan
menggunakan metode deskriptif dalam
bentuk tabel, grafik, dan narasi. Untuk
menguji hipotesa yang diajukan, maka
dilakukan metode One Way Annova
menggunakan software Minitab.
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Air Tanah
Hasil uji karakteristik air tanah
dapat diketahui bahwa kadar besi terlarut
dan mangan terlarut pada uji karakteristik
melampaui baku mutu yang ditetapkan
oleh Peraturan Menteri Kesehatan No. 416
Tahun 1990. Hasil pengujian parameter
besi terlarut dalam air terukur sebesar 3,57
mg/L dan mangan terlarut sebesar 0,79
mg/L. Sementara itu, parameter derajat
keasaman (pH) dan oksigen terlarut (DO)
sudah memenuhi baku mutu. Air tanah
yang digunakan sebagai sumber air dari
Reservoir RT 02/ RW 01 Kelurahan
Tembalang memiliki kedalaman mencapai
90 meter.
Tabel 1 Karakteristik Air Tanah
Baku
No Parameter Satuan Nilai
Mutu
1. Besi
mg/L
3,57
1
2. Mangan
mg/L
0,79
0,5
o
3. Suhu
C
28,8
4. pH
7,66
6-9
5. DO
mg/L 6,69
6
Sumber air yang berasal dari air
tanah memilki kandungan besi dan
mangan yang tinggi. Logam besi
bervalensi dua (Fe2+) sebagai ion ferro
yang dapat larut merupakan jenis besi yang
lebih umum ditemukan didalam air tanah
dibandingkan besi bervalensi tiga (Fe 3+).
Air tanah tidak berhubungan dengan
oksigen
dari
atmosfir
sehingga
menghasilkan reduksi besi (II).
Penyisihan Besi Terlarut
Hasil analisis konsentrasi besi
terlarut pada masing-masing variasi debit
udara dan waktu aerasi dapat dilihat
sebagai berikut:
4 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Gambar 2. Grafik Rerata Besi Terlarut
Hasil pengujian yang mengacu
pada gambar 2 dapat diketahui bahwa
adanya penurunan konsentrasi besi terlarut
yang terjadi pada semua reaktor dengan
berbagai
debit
udara.
Penyisihan
konsentrasi besi terlarut tertinggi terdapat
pada reaktor tiga dengan debit udara 6
liter/menit. Penurunan ini terjadi karena
adanya perlakuan dengan memperbesar
debit udara yang dimasukan kedalam air.
Pengaruh tersebut menandakan semakin
tinggi debit udara (liter/menit) yang
diinjeksikan kedalam air, maka penyisihan
konsentrasi besi terlarut pada air tanah
semakin tinggi. Menurut Schierholz et. al,
(2006) semakin tinggi debit udara dan
kedalaman air maka semakin tinggi kontak
udara dengan air. Dengan demikian, proses
oksidasi
dengan
oksigen
dapat
menurunkan kadar besi dalam air
(Lutfihani, 2015). Hasil analisis secara
statistik menunjukan bahwa adanya variasi
debit udara dapat meningkatkan penurunan
konsentrasi besi terlarut dalam air. Data
analisis statistik menghasilkan nilai P
sebesar 0,000 atau P<0,05. Dengan
demikian, debit udara berpengaruh secara
signifikan dalam menyisihkan konsentrasi
besi terlarut dalam proses aerasi dengan
nilai R2 sebesar 99,21%.
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
Gambar 3. Grafik Efisiensi Penyisihan
Besi Terlarut
Berdasarkan tabel 3 diatas, secara
keseluruhan untuk semua reaktor pada
berbagai debit udara dan waktu aerasi
menunjukan nilai yang fluktuatif namun
sebagian besar menunjukan nilai efisiensi
penyisihan yang semakin tinggi. Hal ini
didasarkan pada semakin lama durasi
waktu aerasi akan menimbulkan waktu
kontak antara oksigen dan air didalam
reaktor yang semakin besar pula. Reaksi
kontak gelembung udara dengan air ini
dinamakan proses oksidasi besi terlarut.
Dari semua variasi debit udara, reaktor
ketiga pada debit udara 6 liter/menit
dengan waktu pengolahan selama 60 menit
merupakan efisiensi penyisihan paling
tinggi sebesar 61,9%. Analisis secara
statistik menunjukan bahwa lama waktu
aerasi dapat meningkatkan penurunan
konsentrasi besi terlarut dalam air. Data
analisis statistik menghasilkan nilai P
sebesar 0,000 atau P<0,05. Dengan
demikian, lama waktu aerasi berpengaruh
secara signifikan terhadap penurunan
konsentrasi besi terlarut dalam proses
aerasi pada air tanah dengan nilai R2
sebesar 99.49%.
Penyisihan Mangan Terlarut
Hasil analisis konsentrasi besi
terlarut pada masing-masing variasi debit
udara dan waktu aerasi dapat dilhat pada
gambar 4. Hal tersebut diketahui bahwa
konsentrasi mangan terlarut pada menit ke0 yang terukur sebesar 0,424 mg/L. Nilai
tersebut lebih tinggi apabila dibandingkan
dengan konsentrasi pada menit berikutnya.
5 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Penurunan konsentrasi mangan terlarut
yang terjadi pada semua reaktor dengan
penyisihan konsentrasi mangan terlarut
tertinggi terdapat pada reaktor tiga dengan
debit udara 6 liter/menit. Penurunan ini
terjadi karena adanya perlakuan dengan
memperbesar debit udara yang dimasukan
kedalam air. Menurut Schierholz et. al
(2006) menyatakan bahwa semakin tinggi
debit udara dan kedalaman air maka
semakin tinggi kontak udara dengan air.
Berdasarkan hasil analisis secara statistik
menunjukan bahwa adanya variasi debit
udara dapat meningkatkan penurunan
konsentrasi mangan terlarut dalam air.
Data analisis statistik menghasilkan nilai P
sebesar 0,001 atau P<0,05. Dengan
demikian, debit udara berpengaruh secara
signifikan
terhadap
penuruanan
konsentrasi mangan terlarut dalam proses
aerasi pada air tanah dengan nilai R2
sebesar 77,50%.
Gambar 4. Grafik Rerata Penyisihan
ManganTerlarut
Gambar 5. Grafik Efisiensi Penyisihan
Mangan Terlarut
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
Berdasarkan tabel 5 diatas, secara
keseluruhan untuk semua reaktor pada
berbagai debit udara dan waktu aerasi
menunjukan nilai efisiensi penyisihan
yang fluktuatif namun sebagian besar
menunjukan nilai efisiensi penyisihan
yang semakin tinggi. Hal ini didasarkan
pada semakin lama durasi waktu aerasi
akan menimbulkan waktu kontak antara
oksigen dan air didalam reaktor yang
semakin besar pula. Reaksi kontak
gelembung udara dengan air ini dinamakan
proses oksidasi besi terlarut. Dari semua
variasi debit udara, reaktor ketiga pada
debit udara 6 liter/menit dengan waktu
pengolahan selama 60 menit merupakan
efisiensi penyisihan paling tinggi sebesar
24,1%. Apabila ditinjau dari efisiensi
penyisihan mangan terlarut tersebut masih
tergolong rendah. Hal ini disebabkan
karena mangan sulit larut dalam air dan
proses reaksi yang terjadi dalam
menyisihkan kandungan mangan juga
membutuhkan waktu yang lama. Mangan
didalam senyawa MnCO3 mempunyai
valensi dua, akan tetapi zat tersebut relatif
sulit larut didalam air dan oksidasi mangan
sangat lambat (satu jam) (Asmadi et. al,
2011).Berdasarkan hasil analisis secara
statistik menunjukan bahwa lama waktu
aerasi dapat meningkatkan penurunan
konsentrasi mangan terlarut dalam air.
Data analisis statistik menghasilkan nilai P
sebesar 0,001 atau P<0,05. Dengan
demikian, lama waktu aerasi berpengaruh
secara signifikan terhadap penurunan
konsentrasi mangan terlarut pada air tanah
dengan nilai R2 sebesar 81,15%.
pH, Suhu, DO Proses Aerasi
Penyisihan konsentrasi besi terlarut
dan mangan terlarut dalam proses
perpindahan oksigen kedalam air tanah
Reservoir Kelurahan Tembalang selain
dipengaruhi oleh debit udara dan lama
waktu aerasi juga disebabkan oleh
beberapa faktor antara lain:
a. Derajat Keasaman (pH)
6 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Hasil pengujian derajat keasaman (ph)
berdasarkan variasi debit udara dan waktu
aerasi sebagai berikut :
Gambar 6. Grafik Rerata Derajat pH
Berdasarkan tabel 6 dapat dilihat
bahwa nilai pH pada saat awal tanpa
diberikan perlakuan sebesar 7,73. Nilai
tersebut masih tergolong dalam rentang pH
normal apabila dibandingkan dengan nilai
pH yang lain yang cenderung bersifat basa.
Semua
reaktor
aerasi
mengalami
peningkatan nilai pH. Menurut Asfiana
(2015) bahwa semakin tinggi pH air maka
kecepatan reaksi oksidasi pada proses
aerasi semakin cepat. Pada pH rendah,
kecepatan reaksi oksidasi besi dengan
oksigen (udara) relatif lambat, sehingga
pada prakteknya untuk mempercepat
reaksi dilakukan dengan cara menaikan pH
air yang akan diolah (Said, 2005). Menurut
Asfiana (2015) menyatakan bahwa
peningkatan pH juga dikarenakan kadar
CO2 yang dihilangkan selama proses
berlangsung.
Logam-logam
yang
terkandung dalam air jika pH makin asam,
maka
kelarutannya
makin
besar.
Sebaliknya, jika pH makin basa maka
kelarutannya makin kecil ditandai dengan
adanya endapan.
Oksidasi besi akan
berjalan dengan baik pada pH 7,5-8 dan
tidak efektif oksidasi mangan pada pH
dibawah 9,5 (Asmadi et. al, 2011)
b. Suhu
Hasil uji suhu dapat dilihat bahwa
suhu pada saat awal tanpa diberikan
perlakuan sebesar 27,8 oC. Nilai tersebut
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
lebih rendah apabila dibandingkan dengan
nilai suhu yang lain pada masing-masing
reaktor. Peningkatan suhu terjadi pada
semua reaktor. Hal ini disebabkan karena
suhu yang semakin meningkat seiring
dengan berlangsungnya proses aerasi.
Peningkatan suhu ini terjadi karena kadar
oksigen yang masuk semakin tinggi
(Asfiana, 2015). Kenaikan suhu semakin
meningkat seiring dengan kenaikan kadar
oksigen, karena suhu dalam air
dipengaruhi oleh tingkat difusi, tegangan
permukaan
dan
kekentalan
air.
Kemampuan
difusi
oksigen
akan
meningkat dengan kenaikan suhu pula.
Sedangkan, tegangan permukaan dan
kekentalan menurun seiring dengan
kenaikan suhu (Masduqi, 2002). Berikut
ini hasil pengujian suhu terhadap masingmasing variasi debit udara dan waktu
aerasi pada gambar 7.
Gambar 7. Grafik Rerata Suhu
c.
Oksigen Terlarut (DO)
Konsentrasi DO pada saat awal
tanpa diberikan perlakuan sebesar 6,41
mg/L. Nilai tersebut lebih rendah apabila
dibandingkan dengan konsentrasi DO yang
lain
pada
masing-masing
reaktor.
Konsentrasi DO cenderung mengalami
kenaikan pada semua reaktor. Peningkatan
konsentrasi DO dapat terjadi karena
adanya perlakuan dengan memperbesar
debit udara dan memperpanjang durasi
aerasi. Peningkatan nilai oksigen terlarut
(DO) selama proses aerasi berlangsung
menandakan terjadi proses transfer gas
secara difusi antara udara dan air
7 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
(Lutfihani, 2015). Oksigen terlarut menjadi
lebih besar dikarenakan waktu kontak air
dengan udara besar sehingga menghasilkan
DO yang semakin tinggi pula (Prastowo,
2011). Berikut ini grafik rerata oksigen
terlarut yang terdapat pada gambar 8.
Gambar 8. Grafik Rerata Oksigen
Terlarut
Analisis Biaya
Biaya listrik untuk operasional satu
unit aerator dan satu unit pompa yang
berlangsung
selama
60
menit
menghabiskan biaya sebesar Rp 18,75.
Sedangkan untuk biaya komponen dalam
menunjang operasional dan pemeliharaan
reaktor aerasi berupa aerator, pompa,
diffuser dan selang sebesar Rp 84.500
sehingga perhitungan biaya total yang
dibutuhkan dalam pengolahan air tanah
menggunakan diffuser aerator secara
aerasi sebesar Rp 84.518,75. Apabila
dilihat dari perhitungan biaya diatas, maka
dapat menjadi landasan untuk menentukan
debit udara dan waktu aerasi yang
optimum dalam menurunkan konsentrasi
besi terlarut dan mangan terlarut pada air
tanah.
Penentuan debit udara dan waktu
aerasi yang optimum dalam menyisihkan
konsentrasi besi terlarut dan mangan
terlarut didasarkan pada tiga aspek yaitu
nilai efisiensi tertinggi dari setiap reaktor,
biaya operasional dan pemeliharaan, teknis
operasional. Hal tersebut kemudian
dilakukan
perbandingan
dengan
memperhatikan ketiga aspek diatas untuk
semua reaktor aerasi sehingga debit udara
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
optimum terdapat pada reaktor kedua
dengan debit udara sebesar 4 liter/menit
dalam menyisihkan besi terlarut dan
mangan terlarut. Sementara itu, waktu
aerasi yang optimum dalam menurunkan
konsentrasi besi terlarut berlangsung
selama 15 menit dan mangan terlarut
selama 15 menit.
KESIMPULAN
Berdasarkan uraian hasil dan
pembahasan di atas, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
a. Pemberian perlakuan dengan variasi
debit udara dan waktu aerasi dapat
menurunkan konsentrasi besi terlarut
dan mangan terlarut dengan efisiensi
tertinggi penyisihan besi terlarut
sebesar 61,9% dan mangan terlarut
sebesar 24,1% dengan debit udara 6
liter/menit pada menit ke-60. Debit
udara dan waktu aerasi berpengaruh
secara signifikan dalam menurunkan
konsentrasi besi terlarut dan mangan
terlarut pada air tanah menggunakan
diffuser aerator sehingga Fe2+ dan
Mn2+ terlarut akan berubah menjadi
Fe3+ dan Mn4+ yang tak larut dalam
air.
b. Pada debit udara 4 liter/menit dan
waktu aerasi selama 15 menit
merupakan variasi yang optimum
dalam menurunkan konsentrasi besi
terlarut dan mangan terlarut pada air
tanah menggunakan diffuser aerator.
DAFTAR PUSTAKA
Abuzar, S.S.; Yogi, D.P.; Reza, E.E. 2012.
Koefisien Transfer Gas (kla) pada
Proses Aerasi menggunakan Tray
Aerator Bertingkat 5. Jurnal Teknik
Lingkungan 9 (2) (2012). Universitas
Andalas.
Lampung.
http://www.lingkungan.ft.unand.ac.id
Aimin, J.M. 2014. Penurunan Kadar Besi
dan Mangan Terlarut dalam Air
Payau melalui Proses Oksidasi
menggunakan Kalium Permanganat.
Prosiding Seminar Nasional Lahan
8 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
Suboptimal (2014). Politeknik Negeri
Sriwijaya. Palembang.
Al-Ahmady, K. K. 2006. Analysis of
Oxygen Transfer Performance on Subsurface Aeration System. International
Journal of Environmental Research
and Public Health (2006). MDPI.
http://www.ijerph.org
Asfiana, A. 2015. Penurunan Kadar
Kontaminan Mangan (Mn) dalam Air
secara Bubble Aerator. Jurnal Teknik
Sipil (2015). Universitas Hasanuddin.
Makassar.
http://
repository.unhas.ac.id
Asmadi; Khayan; Heru, S.K. 2011.
Teknologi Pengolahan Air Minum.
Gosyen Publishing.Yogyakarta
Azkiyah, I.N.F. Penurunan Kadar 2014.
Besi dan Mangan pada Air Sumur
Gali dengan menggunakan Metode
Aerasi dan Filtrasi di Sukodono
Sidorajo. Jurnal Teknik Waktu 12
(2014). Universitas PGRI Adi Buana
Surabaya.
http://digilib.unipasby.ac.id
Benefield. L. D. 1983. Process Chemistry
for Water and Waste Water
Treatment. Prentice Hall Inc. New
York. USA
Droste, R.L. 1997. Theory and Practice of
Water and Wastewater Treatment.
John Wiley and Sons, Inc. USA
Eckenfelder, W. W. 2000. Principles of
Water Quality Management. Krieger
Publishing Company. Florida
Fetter,
C.W.
1999.
Contaminant
Hydrogeology.
Second
Edition.
Prentice Hall Inc. New Jersey
Haryanto, E.; Irene, A.A.S.; Retno, S.
2005.
Pengaruh Bentuk Diffuser
terhadap Transfer Oksigen. Jurnal
Rekayasa Perencanaan 2 (1) (2005).
STTL.
Yogyakarta.
http://uty.ac.id/tag/jurnal
Hidayanti, N. 2015. Pengolahan logam Fe
dan Mn dalam Air dengan Metode
Ozonisasi (O3) dan Adsorpsi (Studi
Kasus: Danau Bekas Tambang di
Kepulauan Bangka Belitung). Jurnal
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
Teknik Lingkungan 5 (1) (2015).
Universitas Diponegoro. Semarang.
http://ejournals1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Kristianingrum, S. 2006. Metode Alternatif
untuk
Mengurangi
Pencemaran
Logam Berat dalam Lingkungan.
Prosiding Seminar Nasional Kimia
(2006). FMIPA UNY. Yogyakarta
Lutfihani, A. dan Alfan P. 2015. Analisis
Penurunan Kadar Besi (Fe) dengan
menggunakan Tray Aerator dan
Diffuser Aerator. Jurnal Teknik 4 (1)
(2015)
.
ITS.
Surabaya.
http://ejurnal.its.ac.id
Masduqi, A dan Slamet, A. 2002. Satuan
Operasi- DUE like Project. ITS.
Surabaya.
Metcalf dan Eddy. 1991. Waste
Engineering Treatment and Reuse.
McGraw-Hill Book Company. New
York. USA
Nicola, F. 2015. Hubungan antara
Konduktivitas , TDS, TSS dengan
Kadar Fe2+ dan Fe total pada Sumur
Gali. Jurnal Kimia (2015). Universitas
Jember.
Jember.
http://repository.unej.ac.id
Pamudji, R.A.; Rochmadi; Budi, K. 2010.
Pengaruh Kecepatan Superfisial dan
Hold Up Gelembung Udara Pada
Kolom Aerator Vertikal terhadap
Koefisien Transfer Oksigen. Jurnal
Teknik Sipil 10 (1) (2010).
Universitas Gadja Mada. Yogyakarta.
https://publikasiilmiah.ums.ac.id
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia
Nomer 82 Tahun 2001 tentang
Pengelolaan
Kualitas
Air
dan
Pengendalian Pencemaran Air
Peraturan Menteri Kesehatan Republik
Indonesia Nomer 416 Tahun 1990
tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan
Kualitas Air
Prastowo, M.G. 2011. Studi Variasi
Gravity Aerator untuk Meningkatkan
Kandugan Oksigen Terlarut pada Air
Boezem Kalidami Surabaya. Jurnal
9 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing
(2011)
ITS.
Surabaya.
http://digilib.its.ac.id
Purba, M.F.D. 2013. Penurunan
Kandungan Zat Besi dalam air sumur
gali dengan metode aerasi. Jurnal
VISIKES 12 (1) (2013) Universitas
Dian Nuswantoro. Semarang.
http://publikasi.dinus.ac.id
Qasim, R.S; Edward M.M.; Guang Z.
2000.
Waterwork
Engineering
Planning Design and Operation.
Prentice Hall. USA
Raharjo, P. N. 2007. Aplikasi Teknologi
Pengadaan Air Bersih di Empat Desa
Tertinggal di Bengkulu Selatan. JAI 3
(1) (2005). BPPT. Jakarta
Rompas, R.M. 1998. Kimia Lingkungan.
Bandung. Torsito
Said, N.I. 2005. Metode Penghilang Zat
Besi dan Mangan didalam Penyediaan
Air Minum Domestik. JAI 1 (3)
(2005).
BPPT.
Jakarta.
http://www.kelair.bppt.go.id
Sari, W.K. 2010. Studi Penurunan Besi
(Fe)
dan
Mangan
dengan
menggunakan Cascade Aerator dan
Rapid Sand Filter pada Air Sumur
Gali. Jurnal
Teknik Lingkungan
(2010).
ITS.
Surabaya.
http://digilib.its.ac.id
Schierholz, E.L; John S.G.; Steven C.W.;
Heather E.H. 2006. Gas Transfer from
Diffusers. Water Research 40 (2006).
Elsevier.
http:www.elsevier.com/locate/watres
SNI 06-6989.11-2004 tentang Cara Uji
Derajat Keasaman dengan Alat pH
Meter
SNI 06-6989.14-2004 tentang Cara Uji
Oksigen Terlarut (DO)
SNI 06-6989.23-2005 tentang Cara Uji
Suhu dengan Termometer
SNI 06-6989.49-2005 tentang Cara Uji
Besi dengan AAS dalam air
SNI 6989.5-2009 tentang Cara Uji
Mangan dengan AAS dalam air
SNI 8989.58:2008 tentang Metode
Pengambilan Contoh Air Tanah
Tersedia online di: http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/tlingkungan
Jurnal Teknik Lingkungan, Vol. 6, No. 1 (2017)
Taufan, A. 2011. Model Alat Pengolahan
Fe dan Mn menggunakan Sistem
Venturi Aerator dengan Variabel
Kecepatan Aliran dan Jumlah Pipa
Venturi. Jurnal Teknik Lingkungan
(2011).
ITS.
Surabaya.
http://digilib.its.ac.id
Widayat, W dan Nusa I.S. 2001.
Pengolahan Air Gambut secara
Kontinyu.
Jurnal
Teknologi
Lingkungan 2 (3) (2001). BPPT.
Jakarta http://www.kelair.bppt.go.id
Wijayanti, Y. 2008. Pengaruh Debit
terhadap Dinamika Gelembung Udara
dalam Kolom Aerator. Jurnal Teknik
Sipil 8 (2) (2008) Universitas Islam
Indonesia.
Yogyakarta.
http://puslit2.petra.ac.id/ejournal
10 *) Penulis
**) Dosen Pembimbing