BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Lahan gambut merupakan salah satu sumber daya alam yang mempunyai fungsi hidro-orologi dan fungsi lingkungan lain yang penting bagi kehidupan seluruh mahkluk hidup. Nilai penting inilah yang menjadikan lahan gambut harus dilindungi dan dipertahankan kelestariannya. Untuk dapat memamfaatkan lahan gambut secara bijaksana perlu perencanaan yang teliti, penerapan teknologi yang sesuai dan pengelolaan yang tepat. (Wahyunto,2009). Lahan rawa gambut di Indonesia cukup luas yaitu sekitar 20,6 juta Ha atau 10,8 % dari luas daratan Indonesia. Lahan rawa gambut tersebut sebagian besar terdapat di 4 pulau besar yaitu Sumatera 35%,Kalimantan 32%,Sulawesi 3% dan Papua 30 % (Wibowo dan Suyatno 1998). Tanah Gambut (peat land) memiliki ciriciri : iklim selalu basah, tanah tergenang air gambut, lapisan gambut 1-2 meter, pH 3,2, dataran rendah rata. Terdapat di Kalimantan tengah dan barat, Sumatera utara, Sumatera Selatan dan Jambi. Penduduk yang tinggal dirawa bergambut disebagian Sumatera dan Kalimantan mengalami kesulitan dalam hal penyediaan air bersih. Hal ini disebabkan air yang terdapat diwilayah tersebut bersifat asam (pH rendah) berwarna kecoklatan dan mengandung logam organik.
Universitas Sumatera Utara
Pada dasarnya air gambut adalah air permukaan yang banyak terdapat di daerah berawa atau dataran rendah yang mempunyai ciri-ciri umum yaitu intensitas warna yang tinggi (kuning atau merah kecoklatan), pH rendah antara 2-5, rasanya masam, kandungan zat organiknya, tinggi serta rendahnya konsentrasi partikel dan 1 kation (Kusnaedi,2006). Warna air gambut adalah disebabkan oleh bahan-bahan humus didalam air tersebut. (Research Committee on Coagulation and Colour Problems AWWA 1970). Karena kondisi itu, permasalahan yang umum yang harus dihadapi adalah sulitnya mendapatkan air bersih untuk keperluan minum, terutama ketika musim kemarau tiba karena air tidak saja asam (pH 2-5), kadar organik tinggi, kadar besi dan mangan tinggi, bau, warna kuning, atau coklat tua (pekat). karakteristik air gambut relatif kurang menguntungkan untuk penyediaan air minum. Kondisi yang kurang menguntungkan dari segi kesehatan adalah sebagai berikut : 1. Kadar keasaman (pH) yang rendah dapat menyebabkan kerusakan gigi dan menimbulkan sakit perut. 2. Kandungan organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme dalam air,sehingga dapat menimbulkan bau apabila bahan organik tersebut terurai secara biologi. 3. Apabila pengolahan air gambut tersebut digunakan klor sebagai desinfektan maka akan terbentuk trihalometan(THM) seperti senyawa-senyawa organoklor yang dapat bersifat karsinogenik.
Universitas Sumatera Utara
4. Ikatannya yang kuat dengan logam (besi dan mangan) dalam bentuk khelat menyebabkan kandungan logam dalam air tinggi dan dapat menimbulkan kematian jika dikonsumsi secara terus-menerus. Akibatnya masyarakat sangat tergantung pada air hujan, terutama yang lokasinya jauh dari sungai-sungai besar. Maka perlu dilakukan usaha untuk pengolahan air gambut seperti menjernihkan air agar dapat dimamfaatkan dan dianalisis kadar logam sebelum dan sesudah penjernihan. Pemamfaatan teknologi membran reverse osmosis atau RO merupakan teknologi yang relatif baru dalam mengolah air gambut menjadi air minum, kemurnian produk yang dihasilkan lebih baik dari proses konvensional. (Nasution,S.2005). Penurunan warna dan zat organik pada pengolahan air gambut menggunakan membran ultrafiltrasi dengan sistem aliran dead-end. Pengolahan air gambut dengan membran ultrafiltrasi membutuhkan koagulan PAC (Poly Alumunium Chloride), kapur, dan menghasilkan konsentrasi warna 13,43 Pt-Co. (Mu”min,B.2002). Tapanuli Tengah terletak di Pantai Barat Pulau Sumatera Bagian Utara yaitu, ± 350 Km Selatan Kota Medan. Secara geografis wilayah Tapanuli Tengah terletak antara 1º 42'1º 46' Lintang Utara dan 98º 44' - 98º 48' Bujur Timur. Curah hujan ratarata di kabupaten tapanuli tengah berdasarkan data Badan Meteorologi klimatologi dan geofisika.Januari
sampai
Desember
2009.Yang
tertinggi
adalah
pada
bulan
Oktober,yang terendah pada bulan Juni 2009.Dari bulan November ,Desember 2009 dan Januari 2010 terjadi penurunan curah hujan seperti yang terlihat pada tabel dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1.1 . Curah Hujan Rata-Rata Bulanan di Tapanuli Tengah Tahun 2009.
Elektroda dalam proses elektrokoagulasi yang mengandung indium dalam penurunan warna memberikan efektifitas penurunan warna yang lebih baik dan kebutuhan daya listrik yang lebih rendah. (Suaib,B.S.1994).Sedangkan Proses elektrokoagulasi dengan penambahan larutan tawas (17 %) sebanyak 10 ml/1000ml air gambut dengan kadar 1000 ppm pada bak elektrokoagulasi, efektif digunakan dalam pengolahan untuk menurunkan warna dan kekeruhan pada air gambut. Dari hasil penelitian diperoleh persentase penurunan warna sebesar 91,79 % (dari 94,295 Pt-Co menjadi 7,746 Pt-Co), kekeruhan sebesar 98,68 % (dari 72,43 NTU menjadi 0,953 NTU). (Susilawati, 2010). Pada penelitian ini untuk menurunkan intensitas warna air gambut dilakukan dengan metoda elektrokoagulasi. Proses elektrokoagulasi ini dilakukan dengan cara memasukkan elektroda dari lempengan logam alumunium (Al) kedalam elektrolit (air baku) pada suatu bak persegi empat. Lempengan Alumunium tersebut disusun secara paralel dengan suatu jarak tertentu dan dialiri arus listrik arus searah, sehingga
Universitas Sumatera Utara
elektroda logam alumunium tersebut sedikit demi sedikit akan larut ke dalam air membentuk ion Al3+ yang oleh reaksi hidrolisa air akan membentuk Al(OH)3nH2O yang merupakan koagulan yang efektif. Prinsip proses kerja yang terjadi pada elektrokoagulasi secara umum sama seperti teori double layer yaitu pembentukan flokulasi partikel bersifat adsorbsi dimana elektroda positif yang teroksidasi sebagai koagulan, pada elektrokoagulasi bermuatan positif akan menyerap ion – ion negative pada limbah seperti nitrat, phenol, nitrit dan senyawa organik lainnya dan membentuk flok yang membantu proses penurunan COD (Ramesh, 2007). Pada teori double layer lingkaran terdalam akan disi oleh koagulan bermuatan positif dan akan menyerap ion-ion negatif yang terletak pada lingkaran lebih luar, karena adanya muatan positif dan negatif bertemu maka terjadi gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga terjadi ikatan yang sangat kuat antar ion-ion tersebut, sehingga terbentuk koagulan dimana koagulan- koagulan tersebut akan membentuk flok yang akhirnya akan menurunkan senyawa organik yang ada dalam limbah. Ion-ion lain yang terdapat pada limbah seperti logam berat akan teradsorbsi oleh koagulan dan terbentuk flok yang akan membantu menurunkan parameter logam berat akan tetapi untuk logam berat sangat sedikit sekali pengaruhnya terhadap penurunan COD karena logam berat bermuatan negatif akan lebih banyak teradsobsi oleh koagulan dibandingkan dengan senyawa organik sehingga senyawa non organik tidak berpengaruh terhadap penurunan COD.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Permasalahan 1.2.1 Identifikasi Masalah 1. Apakah air gambut yang dijernihkan dengan metoda
elektrokoagulasi
adalah air yang layak sebagai bahan baku air sesuai dengan Peraturan Menteri
Kesehatan
416/MENKES/PER/IX/1990
Republik tanggal
3
Indonesia september
1990
nomor tentang
persyaratan kualitas air bersih. 2. Apakah dengan metoda elektrokoagulasi
kadar logam mangan (Mn),
zinkum (Zn) dan magnesium (Mg) yang ada pada air gambut terjadi penurunan atau tidak.
1.2.2 Pembatasan Masalah Pada
penelitian
ini
permasalahan
dibatasi
pada
air
gambut
yang
digunakan,hanya diambil dari Desa Hutabalang kecamatan Badiri kabupaten Tapanuli Tengah
1.3 Tujuan Penelitian Untuk memperoleh data perbandingan kadar mangan (Mn), seng (Zn), dan magnesium (Mg) dalam air gambut sebelum dan sesudah penjernihan dengan metoda
Universitas Sumatera Utara
Elektrokoagulasi yang dilakukan dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) apakah masih sesuai dengan ketentuan dalam Penentuan Mentri Kesehatan Republik Indonesia nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 tanggal 3 september 1990 tentang persyaratan kualitas air bersih.
1.4 Manfaat Penelitian Penelitian diharapkan dapat : 1. Memberikan informasi tentang penurunan intensitas warna air gambut menggunakan metoda elektrokoagulasi dan kadar mangan (Mn), seng (Zn), dan magnesium (Mg) dalam air gambut sebelum dilakukan penjernihan dengan metoda Elektrokoagulasi. 2. Mengetahui Penurunan kadar mangan (Mn), seng (Zn), dan magnesium (Mg) setelah dilakukan penjernihan dengan metoda elektrokoagulasi.
1.5 Metodologi Penelitian Jenis penelitian adalah eksperimen laboratorium. Sampel berupa air gambut yang diambil dari desa Hutabalang kecamatan Badiri Kabupaten Tapanuli Tengah yang jarak lokasi pengambilan sampel kira-kira 5 Km dari kota Sibolga. Untuk kebutuhan pemeriksaan air baku dilakukan penentuan 5 titik lokasi pengambilan sampel. Sampel air gambut diawetkan terlebih dahulu dengan dua perlakuan antara lain dengan HNO3 pekat sampai pH kurang 2. Selanjutnya seluruh sampel di preparasi
Universitas Sumatera Utara
dengan berpedoman pada Standar Nasional Indonesia (SNI) 06.6989.2004 dan dianalisis kadar mangan (Mn), seng (Zn), dan magnesium (Mg) dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)-nyala, Type Shimadzu seri AA- 6300.
Universitas Sumatera Utara
