Kekeruhan pada Air

Air merupakan kebutuhan dasar bagi semua makhluk hidup. Air selalu digunakan oleh masyarakat dalam berbagai aktivitas seperti dalam rumah tangga, pertanian, industri, perternakan dan sebagiannya.  Kualitas air yang digunakan sangat penting untuk diketahui dalam mengurangi resiko- resiko buruk yang akan terjadi. Oleh karena itu, kulaitas air sangat perlu diperhatikan dan harus memenuhi syarat-syarat yang telah ditetapkan PERMENKES No. 492/ MENKES/PER/IV/ 2010 tentang syarat kualitas air minum ( Asstuti, 2013).

Menurut Departemen Kesehatan Indonesia, air minum yang baik untuk dikonsumsi adalah air minum yang memiliki syarat – syarat antara lain tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna dan  tidak  mengandung  logam  berat. Sebagaimana  kita ketahui,  air  yang  keruh  merupakan  satu  ciri  air  yang  tidak bersih  dan  tidak  sehat.  Pengkonsumsian  air  keruh  dapat mengakibarkan  timbulnya  berbagai  jenis  penyakit  seperti diare, penyakit kulit. Oleh karena itu, pengujian kekeruhan air  sangat  dibutuhkan  dalam  proses  pengolahan  air,  agar  air tersebut layak digunakan untuk proses selanjutnya (Nuzula dan Endarko,2013).

Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini dibumi. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Air adalah substansi kimia dengan rumus kinia H2O satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kpa dan temperatur 273,15 K            ( Situmorang, 2012 ).

Menurut  PDAM  Tirta  Pakuan (1992) proses pengolahan air digolongkan menjadi  dua  jenis  yaitu:  Pengolahan lengkap  (Complete  Treatment  Process) dan  Pengolahan  sebagian  (Partial treatment  Process).  Apabila  kandungan berbagai  zat  maupun  mikroorganisme yang  terdapat  di  dalam  air  melebihi ambang  batas  yang  diperbolehkan kualitas air akan terganggu maka itu perlu adanya  pengolahan  air  bersih  maupun  air minum dan  Pengolahan  sebagian  (Partial treatment ) Process minum (Amen, 2012).

Syarat fisika air :

a.       Air tidak boleh berasa

b.      Air tidak boleh berwarna

c.       Air tidak boleh berbau

d.      Suhu air hendaknya dibawah sela udara (+- 25^o­c) (Nasution,2008).

Syarat kimia air :

Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat kimia tertentu melampaui batas yang telah ditentukan (Nasution,2008).

Lumpur  akan  selalu  dihasilkan  di  setiap  proses  pengolahan  air, apapun  jenis  dan  bentuk teknologi  pengolahan  yang  digunakan.  Semakin  besar  debit  pengolahan  pada  suatu  Instalasi Pengolahan  Air  Minum  (IPAM),  maka  akan  semakin  tinggi  konsentrasi  padatannya,  baik padatan  kasar  (coarse  solid),  padatan  tersuspensi  (suspended  solid)  maupun  koloid  dan  akan makin besar pula lumpurnya. University School of Medicine di Belgrade menerbitkan informasi bahwa  minum  air  dengan  aluminium  tinggi  dan  konsentrasi  fluoride  yang  rendah  dikaitkan dengan risiko Alzhaimer (Moerdiyanti,dkk, 2012).

Kekeruhan  (turbidity)  adalah  keadaan  dimana  transparansi  suatu  zat  cair  berkurang akibat  kehadiran  zat-zat  tak-terlarut  (ISO,  1999).  Untuk  mengetahui  tingkat  kekeruhan  air (turbiditas)  digunakan  alat  ukur  yang  disebut  turbidimeter.  Perkembangan  ilmu  pengetahuan dan  teknologi  yang  demikian  pesat  di  bidang  elektronika  dan  instrumentasi  telah memungkinkan diciptakannya alat-alat ukur yang bekerja secara digital (Hendrizon dan Wildian, 2012).

Kekeruhan, disebabkan adanya kandungan Total Suspended Solid  baik  yang  bersifat  organik  maupun  anorganik.  Zat organik  berasal  dari  lapukan  tanaman  dan  hewan,  sedangkan zat anorganik biasanya berasal dari lapukan batuan dan logam. Zat  organik  dapat  menjadi  makanan  bakteri  sehingga mendukung  perkembangannya.  Kekeruhan  dalam  air  minum tidak boleh lebih dari 5 NTU. Penurunan kekeruhan ini sangat diperlukan  karena  selain  ditinjau  dari  segi  estetika  yang kurang  baik  juga  proses  desinfeksi  untuk  air  keruh  sangat sukar,  hal  ini  disebabkan  karena  penyerapan  beberapa  koloid dapat melindngi organisme dari desinfektan (Nuzula dan Endarko,2013).

Kekeruhan dinyatakan dalam satuan unit turbiditas, yang setara dengan 1 mg/ liter SiO2. Peralatan yang pertama kali digunakan untuk mengukur turbiditas atau kekeruhan adalah Jakson Candler Turbidimeter, yang dikalibrasi dengan menggunakan silika. Kemudian, Jackson Candler Turbidimeter, dijadikan sebagai alat baku atau standar bagi pengukuran kekeruhan. Satu unit turbiditas Jakson Candler Turbidimeter dinyatakan dengan satuan 1 JTU. Pengukuran kekeruhan dengan menggunakan JTU bersifat visual, yaitu membandingkan air sampel dengan air standar ( Nikowanto, 2013).

Model  desain  alat  ukur  tingkat  kekeruhan  zat  cair  ini  menggunakan  mikrokontroler AT89S51  dengan  menggunakan  sensor  fototransistor  pada  posisi  90o  terhadap  cahaya  yang datang  dari  LED  (disebut  metode  Nephelometer),  dimana  standar  yang  digunakan  untuk mengukur  tingkat  kekeruhan  air  adalah  NTU  (Nephelometric  Turbidity  Units),  dan menampilkan  hasil  pengukurannya  pada  LCD  karakter  2x16.  Dengan  menggunakan  prinsip hamburan  cahaya.  Cahaya  dilewatkan  melalui  suatu  zat  cair,  maka  ada  sebagian  energi  foton cahaya  itu  yang  diserap  dan  sebagian  lagi  dihamburkan  oleh  partikel-partikel  tersuspensi  yang berada  di jalur  lintasan  cahaya  tersebut. Oleh sebab itu,  metode pengukuran tingkat  kekeruhan zat  cairpun  dibedakan  menurut  intensitas  cahaya  mana  yang  diukur:  cahaya  yang  diteruskan (transmitted), cahaya yang dihamburkan (scattered), atau kedua-duanya (Hendrizon dan Wildian, 2012).

Kekeruhan diukur dengan menggunakan metode Nephelometri. Prinsip kerja metode ini yaitu dengan membandingkan intensitas cahaya yang dibiaskan oleh suatu sampel. Menurut persyaratan yang ditetapkan oleh mentri kesehatan RI No: 416/ MENKES/PER/IX/1990  tentang persyaratan kualitas air bersih , batas maksimum yang dianjurkan untuk kekeruhan air baku yaitu 25 NTU (Suwandi, 2010 ).

Standar Kualitas Air Murni

Bumi sering disebut planet air karena hampir 70 % permukaan bumi ini terdiri dari perairan. Wilayah daratan hanya 30 % saja. Volume air di bumi tetap karena air bersiklus, dan yang berubah adalah tempat dan kualitas air. Keberadaan air di bumi sangat diperlukan semua mahluk hidup. Manusia memerlukan air untuk, berbagai kebutuhan, seperti memasak, mandi, cuci, minum, industri, pertanian, dan masih banyak lagi yang lainnya. Hewan memerlukan air minum untuk hidup sedangkan tanaman memerlukan air untuk penyerapan bahan makanan dari dalam tanah.

Betapa penting peranan air bagi kehidupan di bumi ini, tetapi banyak aktivitas manusia yang merugikan bagi ketersediaan air bersih. Sebagai contoh pabrik, pertanian, rumah tangga, rumah sakit, pada umumnya membuang limbah langsung ke sungai.  Air dapat tercemar karena buangan sampah padat, buangan bahan kimia, dan kuman. Air yang tercemar sangat berbahaya bagi kesehatan bila kita mengkonsumsinya. Air bersih pada saat ini menjadi barang ekonomi yang berharga dapat dijual belikan dengan berbagai merek yang kita kenal seperti aqua, dua tang, adi, dan masih banyak lagi .

Kita hidup di negara yang beriklim tropis sehingga memiliki musim hujan dan musim kemarau. Pada musim hujan sering terjadi banjir yang besar, kenyataan itu sudah sering menimbulkan masalah. Pada musim kemarau di beberapa daerah kekurangan air. Selain masalah banjir dan kekeringan yang sering terjadi saat ini timbul masalah lain yaitu menurunnya kualitas air akibat aktivitas manusia. Oleh karena itu manusia dituntut untuk dapat mengatasi berbagai masalah tersebut. Alam telah menyediakan air yang kita butuhkan dan mampu mendaur ulang, tetapi kerusakan air semakin hari semakin luas karena akitivitas dan jumlah manusia semakin bertambah. Alam tidak mampu lagi untuk menyediakan air bersih yang dibutuhkan manusia. Oleh karena itu harus diupayakan oleh manusia sendiri untuk melakukan proses penjernihan atau pengolahan air denganteknologi.

Dalam pengolahan air limbah industri dikenal 3 parameter utama yaitu:

 (1) Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO),

 (2) Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) atau Biologycal Oxygen Demand (BOD) dan

(3) Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) atau Chemical Oxygen Demand (COD).

1.Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO)

Oksigen merupakan parameter yang sangat penting dalam air.Sebagian besar makhluk hidup dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan merupakan makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri. Keseimbangan oksigen terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi secara bekesinambungan. Mikoorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air , untuk pertumbuhannya membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang dapat diperoleh dari bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang mati, maupun oksigen dari udara. Bahan organik tersebut oleh mikroorganisme akan diuraikan menjadi karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). CO₂ selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman dalam air untuk proses fotosintesis membentuk oksigen, dan seterusnya.

Oksigen yang dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik tersebut akan diganti oleh oksigen yang masuk dari udara maupun dari sumber lainnya secepat habisnya oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau dengan kata lain oksigen yang diambil oleh biota air selalu setimbang dengan oksigen yang masuk dari udara maupun dari hasil fotosintesa tanaman air.
Apabila pada suatu saat bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai akibat masuknya limbah aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri), yang berarti suplai karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme akan berlipat ganda, yang berati juga meningkatnya kebutuhan oksigen, sementara suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi seperti ini, kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang dimanfaatkan oleh biota air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen terlarut dalam air . Bila penurunan oksigen terlarut tetap berlanjut hingga nol, biota air yang membutuhkan oksigen (aerobik) akan mati, dan digantikan dengan tumbuhnya mikroba yang tidak membutuhkan oksigen atau mikroba anerobik. Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik juga akan memanfatkan karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini terbentuk gas metana (CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang berbau busuk.

2. BOD dan COD

Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari penurunan kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik dari luar, umumnya digunakan uji BOD dan atau COD. Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam air. Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menujukkan jumlah atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau menguraikan bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan organik dalam air tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen. Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia (bahan organik), oleh karena itu secara tidak langsung BOD selalu dikaitkan dengan kadar bahan organik dalam air.
BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius. BOD5 500mg/liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20 derajat Celcius.Beberapa dasar yang sering digunakan untuk menentukan kualitas air dilihat dari kadar BOD adalah: Erat kaitannya dengan BOD adalah COD. Dalam bahan buangan, tidak semua bahan kimia organik dapat diuraikan oleh mikroorganisme secara cepat. Bahan organik dalam air bersifat:

a) Dapat diuraikan oleh bakteri (biodegradasi) dalam waktu lima hari

b) Bahan organik yang tidak teruraikan oleh bakteri dalam waktu lima hari

c) Bahan organik yang tidak mengalami biodegradasi

Uji COD ini meliputi semua bahan organik di atas, baik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme maupun yang tidak dapat diuraikan. Oleh karena itu hasil uji COD akan lebih tinggi dari hasil uji BOD.

Dari segi kualitas air minum harus memenuhi :

1.      Syarat fisik seperti :

a). Tidak boleh berwarna, berasa dan berbau

b). Suhu air hendaknya pada suhu sejuk kurang dari 25oC

c) .Harus jernih

      2. Syarat kimia : air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat- zat kimia tertentu dalam jumlah yang melampaui batas yang telah ditentukan.