Ana səhifə

Penelitian hibah bersaing pembuatan instalasi air minum untuk daerah banjir dengan air banjir


Yüklə 479.41 Kb.
səhifə1/3
tarix08.05.2016
ölçüsü479.41 Kb.
  1   2   3

446 / Bidang Keteknikan Lain


USULAN

PENELITIAN HIBAH BERSAING




PEMBUATAN INSTALASI AIR MINUM

UNTUK DAERAH BANJIR DENGAN AIR BANJIR

SEBAGAI AIR BAKU

TIM PENGUSUL
Endy Sjaiful Alim, ST., MT.

NIDN 0322077101
Dr. Ervin Azhar, S.Si,M.Pd

NIDN.0322057201
Oktarina Heriyani, S.Si., MT

NIDN. 0305067702

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA

MARET 2013


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………………….

LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………………….

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………….

RINGKASAN ………………………………………………………………………………
BAB 1. PENDAHULUAN …………………………………………………………………

    1. Latar Belakang Masalah …………………………….................................

    2. Perumusan Masalah …………………………………………………………

    3. Tujuan Penelitian ……………………………………………………………


BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………………

2.1. Kapilaritas …………………………………………….................................

2.2. Zeolit ………………..…………………………………………………………

2.3 Standart Airminum ..…………………………………………………………
BAB 3. METODE PENELITIAN …..…………………………………………………….

3.1. Langkah Penelitian ……………………………........................................

3.2. Fish Bon Diagram ……………………………………………………………

    1. Diagram Alur ………..………………………………………………………


BAB 4. BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN ..………………………………………

4.1. Biaya ………………………………………………………………………….

4.2. Jadwal Penelitian ……………………………………………………………
LAMPIRAN-LAMPIRAN ………………………………………………………………..

Lampiran 1. Justifikasi Anggaran ……………………………………………………….

Lampiran 2. Dukungan Sarana Penelitian ………………………………………………

Lampiran 3. Susunan Organisasi ………………………………………………………..

Lampiran 4 Biodata Ketua dan Anggota Peneliti ……………………………………….

Lampiran 5. Surat Pernyataan Ketua Peneliti ………………………………………….


RINGKASAN

Banjir merupakan fenomena alam yang sangat sulit dihindari. Kerjasama yang sempurna antara pengrusakan alam dan pemanasan global membuat bencana banjir semakin sering terjadi. Pada saat terjadi bencana banjir, masyarakat akan mengalami kesulitan untuk mendapatkan air bersih, energy listrik, bahan makanan, berbagai kebutuhan primer dan kebutuhan yang terpenting adalah air minum. Air minum biasanya diperoleh dari air tanah yang telah dimasak, air keran yang disaring dan air dalam kemasan. Pada saat banjir, air tanah yang di sedot dengan menggunakan pompa akan terkontaminasi dengan air banjir. Apabila perusahaan air minum dapat berfungsi maka air masih dapat diperoleh dengan relatif mudah. Tetapi bila PAM juga mengalami gangguan atau tidak terdapat jalur pipa air minum, maka air minum dapat menjadi masalah yang serius.

Untuk menghindari terjadinya kekurangan air bersih dan air minum maka air banjir akan diolah agar dapat menjadi air bersih dan air lebih jauh lagi sebagai air minum.

Penelitian ini akan melakukan karakterisasi air banjir pada beberapa lingkungan yang berbeda air banjir diperkotaan, kawasan industry dan kawasan pedesaan dibandingkan dengan standar air minum. Selain mengetahui kandungannya, maka perlu juga memikirkan bagaimana cara memisahkannya dari air yang akan dikonsumsi. Selain masalah banjirnya, biasanya pada kondisi ini aliran listrik juga akan terganggu sehingga perlu dipikirkan cara pengolahan yang tidak menggunakan tenaga listrik. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan beberapa teknik penjernihan air yang tidak menggunakan tenaga listrik baik dari genset maupun PLN.


Kata Kunci ; banjir, air bersih, filtrasi, absorbsi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Banjir merupakan fenomena alam yang sangat sulit dihindari. Kerjasama yang sempurna antara pengrusakan alam dan pemanasan global membuat bencana banjir semakin sering terjadi. Pada saat terjadi bencana banjir, masyarakat akan mengalami kesulitan untuk mendapatkan air bersih, energy listrik, bahan makanan, berbagai kebutuhan primer dan kebutuhan yang terpenting adalah air minum. Air minum biasanya diperoleh dari air tanah yang telah dimasak, air keran yang disaring dan air dalam kemasan. Pada saat banjir, air tanah yang di sedot dengan menggunakan pompa akan terkontaminasi dengan air banjir. Apabila perusahaan air minum dapat berfungsi maka air masih dapat diperoleh dengan relatif mudah. Tetapi bila PAM juga mengalami gangguan atau tidak terdapat jalur pipa air minum, maka air minum dapat menjadi masalah yang serius.

Untuk menghindari terjadinya kekurangan air bersih dan air minum maka air banjir akan diolah agar dapat menjadi air bersih dan air lebih jauh lagi sebagai air minum.

Pembedaan dengan penelitian dan pembuatan alat sejenis lainnya adalah alat ini tidak menggunakan energi listrik baik dari PLN ataupun Genset. Selain itu proses pemisahaan akan memanfaatkan kapilaritas. Alat ini direncanakan akan berfungsi pada laju aliran 5 liter/menit.



1.2. Perumusan Masalah

Meskipun air banjir memiliki penampakan yang hampir sama yaitu kotor dan coklat, kandungan di dalam air pada tempat yang berbeda mungkin saja akan berbeda. Air banjir di daerah perkotaan kemungkinan akan berbeda kandungannya dengan area pedesaan dan persawahan. Begitu juga juga dengan air banjir pada kawasan industry kemungkinan akan memiliki kandungan yang berbeda. Perbedaan ini dimungkinkan terjadi karena limbah yang masuk ke dalam air banjir tersebut juga berbeda-beda.

Hingga saat ini belum ada literatur hasil penelitian yang dapat memberikan informasi mengenai kandungan-kandungan yang terdapat pada air banjir pada setiap jenis lingkungan. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan karakterisasi air banjir pada beberapa lingkungan yang berbeda air banjir diperkotaan, kawasan industry dan kawasan pedesaan dibandingkan dengan standar air minum. Selain mengetahui kandungannya, maka perlu juga memikirkan bagaimana cara memisahkannya dari air yang akan dikonsumsi. Selain masalah banjirnya, biasanya pada kondisi ini aliran listrik juga akan terganggu sehingga perlu dipikirkan cara pengolahan yang tidak menggunakan tenaga listrik. Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan beberapa teknik penjernihan air yang tidak menggunakan tenaga listrik baik dari genset maupun PLN.

Karena tidak menggunakan tenaga listrik, maka instalasi pengolah air banjir ini akan akan menggunakan pompa tangan sebagai pemberi tekanan pada fluida. Selain itu air banjir akan memiliki turbidity atau kekeruhan dan mikroba yang sangat tinggi



1.3. Tujuan Khusus Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membuat instalasi air minum yang akan menggunakan air banjir sebagai air bakunya tanpa menggunakan energi listrik yang berasal dari PLN ataupun dari generator pembangkit listrik. Selain itu teknik penyaringan akan memanfaatkan kapilaritas. Keluaran alat ini diharapkan sudah dapat memenuhi standar air minum sesuai keputusan menteri kesehatan RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002.

BAB 2 TINJAUAN PUSATAKA

Romulo E. Colindres dan rekan [1] melakukan penelitian mengenai pemanfaatan pemurni air dengan merek dagang PUR pada banjir yang melanda Gunaives, Haiti pada tahun 2004. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa air yang di olah dengan menggunakan PUR memiliki tampilan, rasa dan bau yang lebih baik dari pada yang tidak diolah menggunakan PUR.

Tim peneliti pada pusat penelitian fisika yang diketuai oleh Ir. Nanik Indayaningsih M.Eng [2] telah berhasil mengembangkan alat yang memungkinkan air banjir diubah menjadi air minum. Alat ini mampu menghasilkan 20 liter air bersih per menit dan 10 liter air minum per menit. Sistem pengolahan air bersih dan air minum LIPI dirancang agar mudah dibawa kemana-mana dan dapat dioperasikan tanpa sumber listrik dari PLN. Sumber energi diperoleh lewat pengoperasian  genset. Proses penyaringan air bermula dari sistem prefilter. Dalam sistem tersebut, dibagi dalam 3 tahap yaitu cyclone filter, filter media, dan sedimen cartridge filter.Dalam tahap cyclone filter, air kotor yang masuk akan tersaring berbagai kotoran air seperti lumpur, pasir, besi, dan logam berat. “Teknologi cyclone filter yang membedakan dari teknologi sejenis yang sudah establish,” jelas Ir. Nanik Indayaningsih M.Eng selaku ketua program penelitian pengolahan air tersebut. Nanik menambahkan teknologi cyclone filter mampu mengurangi kekeruhan sampai 50 persen.Sedangkan filter media, yang di dalamnya terdapat 3 tabung filter yang masing-masing berisi pasir silika, pasir mangan, karbon aktif, dan cation exchange resin berfungsi untuk menghilangkan bau, keruh, dan kesadahan (rasa sepat) pada air. Di tahap sedimen cartridge filter, air akan menyaring berbagai kuman seperti protozoa, virus, dan bakteri yang tidak kasat mata.Air kemudian masuk pada tahap ultra filtration untuk menyaring berbagai jenis virus dan bakteri yang bentuknya lebih kecil lagi yang belum tersaring akan terfilterisasi pada tahap tersebut. Air lalu masuk ke filter Reverse Osmosis dan siap untuk dikonsumsi.

Hj. Soelidarmi, SH. [3] Membuat alat penjernih air bebas penyakit dengan mempergunakan media filter karbon aktif dan zeolit. Karbon aktif berfungsi menyerap bau, rasa, dan kandungan-kandungan organik sedangkan zeolit dipergunakan sebagai penukar ion.

Kusnaedi [4] mengolah air kotor untuk air minum yang dilakukan dalam beberapa tahap. Tahap pertama adalah proses penyaringan yang didahului dengan pemisahan apabila pada air tersebut banyak mengandung pengotor yang dapat mengendap kemudian dialirkan melalui media karbon aktif dan zeolit.

Fety kumalasari dan yogi satoto [5] mengolah air kotor menjadi air bersih hingga layak diminum dengan menggunakan instalasi pengolah air sederhana.



2.1. Kapilaritas

Pada setiap fluida selalu terdapat gaya kohesi dan adesi. Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel-partikel suatu zat yang sejenis.sehingga makin kuat kohesi ini, semakin tidak mudah berubah bentuknya. Adesi adalah gaya tarik menarik antara partikel-partikel dari zat yang berbeda/tak sejenis.

Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya suatu fluida cair dalam tabung kapiler disebabkan oleh tegangan permukaan dan bergantung pada besaran relative antara gaya kohesi dalam cairan dan adesi cairan tersebut dengan dinding tabung. Cairan akan naik dalam tabung kapiler jika membasahi (adesi > kohesi) dan jatuh jika tidak membasahi (kohesi > adesi) [6]. 

2.2. Zeolit

Pemanfaatan Zeolit sebagai salah satu media dalam proses penjernihan air telah lama dikenal orang. Zeolit merupakan mineral alumina silikat terhidrat yang tersusun atas tetrahedral-tetrahedral alumina (AlO45-) dan silika (SiO44-) yang membentuk struktur bermuatan negatif dan berongga terbuka/berpori. Muatan negatif pada kerangka zeolit dinetralkan oleh kation yang terikat lemah. Selain kation, rongga zeolit juga terisi oleh molekul air yang berkoordinasi dengan kation. Rumus umum zeolit adalah Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].mH2O, Dimana M adalah kation bervalensi n, (AlO2)x(SiO2)y adalah kerangka zeolit yang bermuatan negative dan H2O adalah molekul air yang terhidrat dalam kerangka zeolit.

Kemampuan zeolit sebagai ion exchanger telah lama diketahui dan digunakan sebagai penghilang polutan kimia sehingga[8] sehingga dapat dipergunakan sebagai media untuk menurunkan kandungan Mn dan Fe pada air seperti yang telah di buktikan pada penelitian Abdur Rahman dan Budi Hartono bahwa zeolit Bayah menurunkan Fe sebanyak 55% dan 40% Mn dalam air tanah yang mengandung 3,6 mg/L Fe dan 0,7 mg/L Mn [9]. Ini sejalan dengan

Selain itu Zeolit juga mampu untuk mengurangi kuman-kuman E-Coli di dalam air. Hal ini di tunjukkan oleh Ririn yudhastuti [10] yang mengemukakan bahwa hasil penelitian yang dilakukannya menunjukkan pemberian zeolit sangat baik untuk menurunkan jumlah kuman-kuman dalam air limbah domestik sungai Ciliwung. Pemerian zeolit dipengaruhi oleh dosis dan kecepatan aliran air, Yaitu semakin, tinggi dosis yang diberikan makin sedikit sisa kuman demikian pula semakin lambat kecepatan aliran air semakin sedikit sisa jumlah kuman dalam air. Hal ini dikarenakan adsorpsi zeolit terhadap kuman-kuman dalam air membutuhkan waktu dan kontak lebih lama.



2.3. Standar Air Minum

Standart acuan dalam menentukan kualitas air yang layak untuk diminum harus memnuhi persyaratan sesuai Keputusan menteri kesehatan RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002.




BAB 3 METODE PENELITIAN

Untuk mendapatkan kandungan yang terdapat pada air banjir maka akan dilakukan pengambilan contoh air banjir dari beberapa titik banjir yang sedang terjadi. Titik pengambilan air banjir tersebut harus mewakili untuk kawasan perkotaan, kawasan industri dan kawasan pedesaan.



3.1. Langkah Penelitian.

Untuk membuat instalasi pengolah air minum yang dapat dipindah-pindahkan, maka perlu dilakukan beberapa dalam beberapa tahapan, yaitu:



  1. Pengambilan sampel air banjir minimal 2 sampel. Air banjir akan diambil menggunakan 2 buah jerrycan 20 lt pada setiap titik. Bersamaan dengan itu, contoh untuk dikirimkan ke laboratorium akan diambil dengan menggunakan botol terpisah.

  2. Pemeriksaan kandungan air banjir di bandingkan dengan standar air minum.pengamatan meliputi data fisika, kimia, dan mikro organisme sesuai keputusan mentri kesehatan RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002.

  3. Percobaan untuk mengurangi kekeruhan,

  1. Menggunakan teknik kapilaritas; Data: laju aliran per kapiler, kekeruhan setelah proses

  2. Menggunakan saringan pasir; Data: laju aliran, kekeruhan setelah proses

  3. Menggabungkan kapilaritas dan saringan pasir; Data: laju aliran, kekeruhan setelah proses

  4. Pemeriksaan kekeruhan di laboratorium

  1. Percobaan untuk menghilangkan mikro organisme

  1. Menggunakan Zeolit

  2. Pemeriksaan Laboratorium untuk Mikro organisme

  3. Menggunakan Chlorine

  4. Pemeriksaan Laboratorium untuk Mikro organisme

  5. Menggabungkan Zeoilt dan Chlorine

  6. Pemeriksaan Laboratorium untuk Mikro organisme

  1. Percobaan untuk menghilangkan bau, rasa dan residu chlorine dengan karbon aktif

  2. Pembuatan alat skala laboratorium, mulai dari proses pengurangan kekeruhan, penghilangan mikro organisme dan penambahan karbon aktif, filter 1 mikron, filter 0,5 mikron dan filter 0,1 mikron,. Data: laju aliran, waktu jenuh media.

  3. Publikasi tahap 1 hasil penelitian dan perancangan alat dalam skala laboratorium.

  4. Implementasi pengurang kekeruhan

  1. Instalasi teknik kapilaritas.

  2. Instalasi Saringan pasir.

  1. Implementasi pengurang mikro organisme

  1. Insatlasi penambah Zeloit.

  2. Instalasi penambah Chlorine

  1. Pengujian alat di lapangan dengan menggunakan sampel kondisi air di daerah industri, daerah persawahan, dan daerah dekat air laut.

  2. Penyempurnaan perancangan alat dilakukan dengan memperhatikan hasil pengujian lapangan. Penyempurnaan rancangan alat terutama mengutamakan faktor kualitas air minum yang dihasilkan dan rancangan mekanis dari peralatan yang dibuat.

  3. Implementasi dari penyempurnaan rancangan alat. Implementasi penyempurnaan alat dilakukan berdasar penyempurnaan perancangan.

  4. Publikasi tahap 2 terhadap perancangan dan implementasi alat.

  5. Pengurusan HAKI.


3.2. Fishbon Diagram

Adapun proses penelitian yang dilakukan dapat digambarkan dalam fishbon diagram sebagai berikut :





3.3. Diagram Alir.

A


TAHUN 1

TAHUN 2
da pun proses penelitian secara keseluruhan dapat dilihat dalam diagram alur sebagai berikut :







BAB 4 BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN

4.1. Anggaran Biaya
Anggaran yang direncanakan dalam penelitian selama dua tahun sebesar Rp 148,880,000,- (Seratus Empat Puluh Delapan Juta Delapan Ratus Delapan Puluh Ribu).

Anggaran yang direncanakan pada tahun pertama dalam penelitian ini sebesar Rp 74,700,000,- ( Tuju Puluh Empat Juta Tuju Ratus Ribu Rupiah).


Anggaran yang direncanakan pada tahun kedua dalam penelitian ini sebesar Rp 74,180,000,- ( Tuju Puluh Empat Juta Seratus Delapan Puluh Ribu).
Ringkasan biaya yang diperlukan pertahun tersebut dapat dilihat sebagaimana tabel berikut :













No


Jenis Pengeluaran


Biaya yang Diusulkan (Rp)

Tahun 1

Tahun 2

1


Gaji dan upah (max 30%)


Rp 21,440,000


Rp 21,440,000



2


Bahan Habis Pakai & Peralatan (30-40%)

Rp 29,060,000




Rp 29,090,000


3


Perjalanan (15-25 %)


Rp 14,800,000





Rp 15,950,000


4


Publikasi (artikel dan seminar) , laporan dan HAKI

Rp 9,400,000





Rp 7,700,000



JUMLAH TIAP TAHUN



Rp 74,700,000


Rp 74,180,000




TOTAL SELAMA DUA TAHUN



Rp 148,880,000















Justifikasi anggaran secara rinci dapat dilihat dalam tabel justifikasi anggaran yang ada di lampiran ke 2.

4.2. Jadwal Penelitian


No

Jenis Kegiatan

Tahun I

Tahun II

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Pengambilan sampel air banjir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Pemeriksaan kandungan air banjir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Percobaan untuk mengurangi kekeruhan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Percobaan untuk menghilangkan mikro organisme

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Percobaan untuk menghilangkan bau

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Pembuatan alat skala laboratorium

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Publikasi hasil penelitian tahun1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Penyusunan Laporan Tahun 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Kajian Pakar terhadap Prototipe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Implementasi pengurang kekeruhan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Implementasi pengurang mikro organisme

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Pengujian alat di lapangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Penyempurnaan perancangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Implementasi dari penyempurnaan rancangan alat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

Publikasi tahap 2 terhadap perancangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Pengurusan HAKI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Penulisan Laporan Akhir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



DAFTAR PUSTAKA
Abdur Rahman dan Budi Hartono,2004. “Penyaringan Air Tanah dengan Zeolit Alami untuk Menurunkan Kadar Besi dan Mangan”, MAKARA, KESEHATAN, VOL. 8, NO. 1, JUNI 2004: 1-6

Fach E, Waldman WJ, Williams M, Long J, Meister RK, Dutta PK, (2010) “Analysis of the biological and chemical reactivity of zeolit-based aluminosilicate fibers and particulates”. Environ Health Perspect 2010; 110: 1087-1096.


  1   2   3


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©anasahife.org 2016
rəhbərliyinə müraciət