1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Air bersih merupakan salah satu dari sarana dasar yang paling dibutuhkan
oleh masyarakat. Kebutuhan air bersih di daerah pedesaan dan pinggiran kota untuk air minum, memasak, mencuci, dan sebagainya harus diperhatikan. Air yang akan digunakan untuk kehidupan sehari-hari harus memenuhi syarat, baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Secara kualitas, air harus tersedia pada kondisi yang memenuhi syarat kesehatan. Dimana kita ketahui Kabupaten bengkalis adalah salah satu daerah yang sulit mendapatkan air bersih baik untuk mencuci, memasak, serta untuk kebutuhan lainnya, penyebab salah satunya yaitu kondisi tanah yang kurang baik selain itu juga dekat dengan laut sehingga apabila air pasang kemungkinan besar akan menyerap dipermukaaan tanah. Sulitnya mendapatkan air bersih terutama di Desa Sungai Alam Kabupaten Bengkalis, ditemukan banyak sekali warga yang mengeluh tentang sumber air mereka, apa lagi yang banyak digunakan warga yaitu adalah air tanah ( Sumur ). Sebagian besar air sumur di Desa Sungai Alam keruh, oleh karena itu kita harus mengambil langkah yang tepat untuk mengatasi kondisi air. Maka dari itu penulis berharap pengujian ini nantinya akan menujukkan hasil yang lebih baik, oleh sebab itu penulis mencoba mengangkat permasalahan tersebut sebagai penelitian Tugas Akhir dengan judul: Analisa Alat Penyaringan Air Dengan Sistem Pipa Bersusun Untuk Penyaringan Air Sumur Galian Desa Sungai Alam.
1.2
Perumusan Masalah a. Bagaimana membuat alat penyaringan air dengan menggunakan sistem pipa bersusun b. Bagaimana susunan bahan penyaringan yang menghasilkan penjernihan terbaik c. Berapa besar biaya yang diperlukan untuk membuat satu unit alat penyaringan
2
d. Berapa kapasitas alat penyaringan yang dibuat e. Bagaimana pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaring
1.3
Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dihasilkan penelitian ini adalah: a. Untuk mengetahui proses pembuatan alat penyaringan air dengan menggunakan sistem pipa bersusun b. Untuk mengetahui susunan bahan penyaringan yang menghasilkan penjernihan terbaik c. Untuk mengetahui berapa besar biaya yang diperlukan untuk membuat satu unit alat penyaringan d. Untuk mengetahui kapasitas alat saringan yang dibuat e. Untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaring
1.4
Batasan Masalah a. Bahan-bahan yang digunakan adalah kerikil, pasir, batu koral, serabut kelapa atau ijuk, kayu arang, air sumur, Batu kali, Spoon atau busa b. Sistem Pipa bersusun yang dimaksud adalah sistem yang digunakan oleh Arerin Fifa yang dipublikasikan melewatis situs www.batararayamedia.com c. Tidak meninjau kandungan kimiawi air yang disaring e. Sistem pengaliran menggunakan aliran gravitasi
1.5
Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari pengujian yang dilakukan untuk tugas akhir ini adalah: a. Sebagai acuan
bagi masyarakat Sungai Alam khususnya untuk
mengetahui penyaringan yang baik untuk air bersih b. Dapat mengetahui proses pengolahan penyaringan air sumur menjadi air yang lebih baik lagi dan layak untuk digunakan dalam kehidupan seharihari
3
c. Dapat mengetahui kapasitas alat yang dibuat d. Dapat mengetahui demensi Pipa yang digunakan dalam penyaringan
1.6
Keaslian Penelitian Keaslian penelitian berasal dari sumber: 1. Hartanto, S, 2007, Kualitas dan Kuantitas Kelayakan Air Sumur dengan Media karbon aktif sebagai air bersih. Hasil analisa pengujian menerangkan bahwa air tanah tidak semuanya layak pakai dimana masih banyak zat yang terkandung didalam tanah berupa asam-basa, dimana disini kita belum tahu tingkat keasaman didalam air, dari hasil pengujian ini digunakan Media Karbon Aktif untuk membantu agar air bisa digunakan dan layak pakai. 2. Fafa, A, 2011, Penyaringan Air Secara Sederhana. hasil analisa pengujian menerangkan bahwa tingkat kekeruhan air tanah bervariasi sesuai dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing lokasi, maka dari itu pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hasil air yang baik yakni dengan menggunakan sistem Pipa bersusun, dimana susunan bahannya diantaranya kerikil, Ijuk, arang batok Kelapa dan Spoon/Busa, sehingga bisa menghasilkan air yang baik dan layak pakai.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Air dan Penjernihan Air Air adalah zat atau unsur yang paling penting bagi semua bentuk kehidupan
yang diketahui sampai saat ini dibumi, air adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau. Tingkat kekeruhan air sangat bervariasi sesuai dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing lokasi. Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah, tanah sangat menentukan sekali jenis air terutama pada tanah liat. mayoritas air keruh dan kekuning-kuningan. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air bersih secara alami atau buatan maupun modern/tradisional untuk mendapatkan hasil air yang layak digunakan untuk kehidupan sehari-hari.
2.2
Gambaran Alat dan Bahan Penjernih Air yang pernah dilakukan Oleh Arerin Fafa, UPI Kampus Tasikmalaya 2012 Penelitian yang dilakukan oleh Arerin Fafa untuk menghasilkan air layak
pakai untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari yaitu dengan mengunakan sistem Pipa bersusun. dengan mengalirkan air kedalam Pipa secara gravitasi dengan susunan alat dan bahan yang telah ditentukan, sehingga air yang dihasilkan lebih baik dari air yang belum disaring. Untuk penyaringan bahan-bahan yang digunakan diantaranya yaitu batok kelapa. bahan ini berguna untuk menyerap bau dan rasa pada air yang disaring, sedangkan ijuk berfungsi sebagai menyaring kotoran-kotoran yang terkandung didalam air, dan kerikil berguna untuk mengikat kotoran yang berada pada air, terakhir spon/busa berfungsi sebagai untuk menyaring kotoran yang kecil yang jatuh pada penyaringan terakhir.
5
2.3
Material Penyaringan Dibawah ini ada beberapa landasan Tiori yang berkaitan dengan material
penyaringan air yang digunakan diantaranya: 1. Air merupakan pelarut universal sehingga air yang ada di sekitar kita bukanlah air murni, melainkan mengandung zat-zat terlarut, seperti tingkat keasaman pada air ( pH ) dimana air layak digunakan untuk dikonsumsi, nilai pH dapat digunakan sebagai parameter kualitas air. Telah kita ketahui bahwa pH air murni adalah 7, namun demikian air alam jarang mempunyai pH tepat 7. Air hujan misalnya cenderung mempunyai pH kurang dari 7. Hal itu terjadi karna karbon dioksida yang terdapat diudara dapat larut dalam air hujan membentuk asam karbonat. Air hujan dinyatakan sebagai hujan asam jika pH nya kurang dari 5,6. Secara umum, pH minimum dan maksimum air bersih adalah 6,5 dan 8,5. Air adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu larutan yang hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya.
2. Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya berukuran antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah silikon dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk dari batu kapur. Hanya beberapa tanaman yang dapat tumbuh diatas pasir, karena rongga-rongganya yang besar. Pasir memiliki warna sesuai dengan asal pembentukanya. Saringan Pasir Lambat (SPL), Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.
6
Saringan Pasir Cepat (SPC), Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan pasir.
3. Kerikil (gravel) adalah bebatuan kecil biasanya batu granit yang dipecahkan. Ukuran kerikil yang selalu digunakan ialah antara 2 mm dan 75 mm. untuk penyaringan air krikil berfungsi sebagai menyaring sesuatu partikel yang akan tertahan pada krikil dan celah agar air dapat mengalir melalui lubah bawah
4. Ijuk adalah media penahan pasir halus agar tidak lolos ke lapisan bawahnya dan berfungsi sebagai penyerap bau yang ada pada air dan menyaring kotoran-kotoran halus.
5. Arang Tempurung Kelapa/Kayu Arang adalah Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.
6. Spoon/Busa adalah Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. penyaringan dengan spoon/busa juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh.
7
2.4
Penentuan Debit Aliran Air Didalam pengujian faktor penting dalam studi hidrolika adalah kecepatan V
atau debit aliran Q. Dalam perhitungan praktis, rumus yang banyak digunakan adalah persamaaan kontinuitas yaitu:
Q = A.V
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pers (2.1)
Dimana: Q
: Debit aliran (m3 / detik)
A
: Luas penampang (m2)
V
: Kecepatan (m / detik)
Apabila kecepatan dan tampang air aliran diketahui, maka debit aliran dapat diperhitungkan. Demikian juga kecepatan dan debit aliran diketahui dapat dihitung luas tampang aliran yang diperlukan untuk melewati debit tersebut, dengan kata dimensi pipa dan saluran dapat ditetapkan. Biasanya aliran ditentukan oleh kebutuhan air yang diperlukan atau debit air sudah ditentukan.
2.5
Kehilangan Tenaga Melalui Pipa sebagai akibat adanya gesekan air terhadap dinding pipa maka timbul
tekanan terhadap aliran, yang biasa disebut kerugian gesek. Kerugian gesek dapat digunakan dalam rumus Darcy – Weisbach sebagai berikut. a. Kehilangan tenaga:
Hf=f L D
V2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pers (2.2) 2g
Dimana : Hf
: kerugian gesek pipa lurus (m)
L
: Panjang pipa lurus (m)
D
: Diameter pipa (m)
8
V
: Kecepatan rata-rata aliran air (m/detik)
g
: percepatan gravitasi (m/detik2)
f
: Koefisien gesekan pipa
b. Belokan pipa Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada sudut belokan pipa, rumus kehilangan tenaga yaitu: Hb = Kb V2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pers (2.3) 2g Dimana : hb : Kehilangan tenaga (m) Kb
: Koefisien kehilangan tenaga
V
: Kecepatan (m/detik2)
g
: Percepatan gravitasi (m/detik2)
Koefisien kehilangan tenaga pada belokan berdasrkan sudut a yang dilihat dengan menggunakan tabel berikut: tabel 2.1 Koefisien Kb sebagai fungsi sudut belokan a A 200 400 600 0 Kb 0,05 0,14 0,36 Sumber : Hidraulika II, Triatmodjo
2.6
800 0,714
900 0,98
Teori Tingkat Keasaman Air (pH) Berkaitan dengan sifat asam dan basa, larutan dikelompokkan kedalam tiga
golongan, yaitu bersifat asam, bersifat basa dan netral. Asam dan basa merupakan dua golongan zat kimia yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari, kita mengenal berbagai zat yang golongan sebagai asam dan basa. Sifat asam dan basa dari suatu larutan juga dapat ditunjukkan dengan mengukur pH, pH adalah suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan. Larutan asam mempunyai pH lebih kecil dari 7, larutan basa mempunyai pH lebih besar dari 7, sedangkan larutan netral mempunyai pH= 7. pH larutan dapat ditentukan dengan menggunakan indikator pH (indikator universal).
9
BAB III METODE PENELITIAN
Penelitian penjernihan ini akan dilakukan di kabupaten Bengkalis tepatnya pada wilayah Desa Sungai Alam, yang terletak di JL. Bathin Alam, dikampus Politeknik Negeri Bengkalis, dibengkel kerja Pipa. Pelaksanaan penelitian sebagaimana diagram alir berikut: Mulai
Studi Pustaka
Pengujian Agregat
Gambar Rancangan Alat
Uji Coba Susunan Penyaringan
Tidak
Hasil Penyaringan Air
Kontrol Kejernihan Indikator Universal PH= 7
Ya Perhitungan Debit
Analisa Kehilangan Energi
Biaya
Kesimpulan
Selesai Gambar 3.1: Bagan Alir Penelitian Tugas Akhir
10
3.1
Obyek Penelitian Obyek yang diambil pada Penelitian Tugas Akhir ini adalah Air sumur
galian yang berasal dari Desa Sungai Alam Kabupaten Bengkalis yang terlebih beberapa meter dari laut, dan peta Desa Sungai Alam dapat dilihat pada lampiran
3.2
Lokasi Penelitian Lokasi Penelitian pada Tugas Akhir ini adalah di Bengkel Kerja Pipa
Politeknik Negeri Bengkalis
3.3
Studi Literatur Digunakan untuk mendapatkan kejelasan konsep di dalam penelitian yaitu
dengan mendapatkan referensi dari buku-buku yang berisikan tentang dasar-dasar teori yang dapat mendukung penulisan Tugas Akhir ini
3.4
Pengujian Gradasi/Saringan Agregat (SNI 03-1968-1990)
3.4.1 Pemeriksaan Gradasi/ Saringan Agregat Halus Tahapan-tahanpannya sebagai berikut: 1. Peralatan Adapun peralatan yang dipakai adalah a. Saringan no. 4, no. 8, no. 30, no. 50, no. 100, dan pan b. Ember sebagai tempat untuk mencuci agregat c. Wadah sebagai tempat mengeringkat agregat d. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan 0.01 gram e. Oven yang suhunya dapat diatur sampai (110 + 5 )0 C 2. Bahan atau benda uji Benda uji yang digunakan adalah agregat halus yang berasal dari rupat yang sudah kering oven. 3. Langkah kerja Langkah - langkah kerja untuk pemeriksaan gradasi agregat ini adalah: a. Agregat diambil secara acak 2000 gram
11
b. Lalu dimasukkan kedalam saringan yang sudah tersusun mulai dari pan sampai saringan no. 4 c. Kemudian saringan tersebut diletak pada alat pengetar dan digetarkan selama + 10 menit d. Setelah dilakukan pengetaran maka dilakukan penimbangan tiap – tiap saringan Berat saringan = (w1) Berat saringan + benda uji = (w2) Berat tertinggal agregat (w) (w2) (w1) % tertahan = berat tertahan masing-masing ayakan Berat tertahan agregat halus % lolos = 100% X % tertahan kumulatif tiap-tiap saringan Modulus halus butir ( MHB ) = % tertahan komulatif 100% 3.4.2 Pemeriksaan Gradasi/Saringan Agregat kasar ( SNI 03-1968-1990 ) Tahapan-tahapannya sebagai berikut: 1. Peralatan Adapun peralatan yang dipakai adalah a. Saringan no. 11/2, no. ¾, no. 3/8, no. 4, no. 8, no. 30, no. 50, no. 100, dan pan b. Ember sebagai tempat untuk mencuci agregat c. Wadah sebagai tempat mengeringkat agregat d. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan 0.01 gram e. Oven yang suhunya dapat diatur sampai (110 + 5 )0 C 2. Bahan atau benda uji Benda uji yang digunakan adalah agregat kasar dari Banjung Balai Karimun yang sudah kering oven. 3. Langkah kerja Langkah - langkah kerja untuk pemeriksaan gradasi agregat ini adalah: a. Agregat diambil secara acak 2000 gram
12
b. Lalu dimasukkan kedalam saringan yang sudah tersusun mulai dari pan sampai saringan no. 11/2 c. Kemudian saringan tersebut diletak pada alat pengetar dan digetarkan selama + 10 menit d. Setelah dilakukan pengetaran maka dilakukan penimbangan tiap – tiap saringan Berat saringan = (w1) Berat saringan + benda uji = (w2) Berat tertinggal agregat (w) (w2) (w1)
% tertahan = berat tertahan masing-masing ayakan Berat tertahan agregat halus % lolos = 100% X % tertahan kumulatif tiap-tiap saringan Modulus halus butir ( MHB) = % tertahan komulatif 100% 3.5
Pemeriksaan Kadar Lumpur (Metode Pencucian yang Lolos Ayakan
No.200) 3.5.1 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus (SNI 03-4142-1996) Tahapan-tahapan sebagai berikut : 1. Peralatan a. Saringan No. 200. b. Wadah untuk mencuci agregat mempunyai kapasitas yang dapat menampung benda uji sehingga pada waktu pengadukan (pelaksanaan pencuci, benda uji sehingga pada waktu (pengadukan pencucian) benda uji dan air pencuci tidak mudah tumpah. c. Timbangan dengan ketelitian maksimum 0,1 % dari benda uji. d. Oven oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 + 5)0 C. 2. Bahan atau benda uji Benda uji yang digunakan adalah agregat Pasir halus yang berasal dari rupat.
13
3. Langkah kerja Langkah-langkah kerja untuk pemeriksaan kadar lumpur agregat ini adalah : a. Agregat halus yang telah dioven diambil secara acak 1000 gram. b. Lalu dicuci dengan air dan jangan sampai ada agregat yang hilang, pencucian dilakukan didalam saringan no. 200 sampai air yang lolos dari saringan kelihatan sama dengan air yang masuk ke saringan no. 200. c. Agregat yang telah dicuci, kemudian agregat tersebut dimasukkan ke dalam talam lalu dioven selama 24 jam. d. Agregat yang sudah dioven lalu ditimbag Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A Dimana A = Berat pasir sebelum dicuci B = Berat Pasir setelah dicuci
3.5.2 Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Kasar (SNI 03-4142-1996) Tahapan-tahapan sebagai berikut : 1. Peralatan a. Saringan No. 200. b. Wadah untuk mencuci agregat mempunyai kapasitas yang dapat menampung benda uji sehingga pada waktu pengadukan (pelaksanaan pencuci, benda uji sehingga pada waktu (pengadukan pencucian) benda uji dan air pencuci tidak mudah tumpah. c. Timbangan dengan ketelitian maksimum 0,1 % dari benda uji. d. Oven oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 + 5)0 C.
2. Bahan atau benda uji Benda uji yang digunakan adalah agregat kasar. 3. Langkah kerja Langkah-langkah kerja untuk pemeriksaan kadar lumpur agregat ini adalah : a. Agregat halus yang telah dioven diambil secara acak 2000 gram.
14
b. Lalu dicuci dengan air dan jangan sampai ada agregat yang hilang, pencucian dilakukan didalam saringan no. 200 sampai air yang lolos dari saringan kelihatan sama dengan air yang masuk ke saringan no. 200. c. Agregat yang telah dicuci, kemudian agregat tersebut dimasukkan ke dalam talam lalu dioven selama 24 jam. d. Agregat yang sudah dioven lalu ditimbag Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A Dimana A = Berat pasir sebelum dicuci B = Berat Pasir setelah dicuci
3.6
Alat dan Bahan 1. Drum
9. Socket Reducer
2. Lem Pipa
10. Elbow
3. Ember
11. Palu
4. Gergaji besi
12. Meteran
5. Pipa 1”, 2”, 3”
13. socket Niple (m)
6. Bor 7. Siki-siku 8. Seal tape
3.7
fungsi alat dan bahan 1. Kayu Arang dan batok kelapa bahan ini berguna untuk menyerap bau dan rasa pada air yang disaring 2. Ijuk bahan ini lebih berguna untuk menyaring kotoran-kotoran yang terkandug didalam air 3. Spoon/Busa bahan ini berguna untuk menyaring kotoran halus pada air yang jatuh saat penyaringan terakhir 4. Air sumur adalah bahan utama dalam penelitian ini 5. Pipa media utama untuk menyalurkan air dan juga media untuk melakukan bahan penyaringan sesuai susunan yang dirancanakan
15
6. Drum alat ini digunakan untuk penampungan air sumur sebelum dialirkan kepipa penyaringan 7. Lem Pipa alat ini digunakan untuk mengelem saat penyambungan pipa 8. Ember berfungsi sebagai menampung air setelah penyaringan 9. Gergaji berfungsi sebagai alat pemotong 10. Socket Reduler berfungsi sebagai alat penyambungan pipa 11. Elbo berfungsi sebagai cengkokakan pada penyambungan pipa 12. Palu berfungsi sebagai alat pembantu dalam pembuatan tempat penyaringan air 13. Skafolding berfungsi sebagai penyangga drum diatas dengan ketinggian 3 m.
3.8
Teknik
Pembuatan
Alat
dan
Bahan
Penyaringan
Air
yaitu
menggunakan Pipa Bersusun Teknik pembuatan alat dan bahan penyaringan air bersih yaitu menggunakan Pipa bersusun dimana rancangannya kami buat di Bengkel Kerja Pipa Politeknik Negeri Bengkalis, dimana disini teknik pembuatan alatnya antara lain 1. Pipa 3” dipotong dengan ukuran 60 cm dibuat 3 buah 2. Pipa 2” dipotong dengan ukuran 7 cm dibuat 6 buah 3. Pipa 1” dipotong dengan ukuran 7 cm dibuat 8 buah 4. Menyambungkan Pipa 3” ke pipa 2” Sockert Reducer 3”-2” di kedua bagian, juga 2 pipa lainnya. 5. Menyambungkan kembali dari pipa 2” ke pipa 1” dengan Sockert 2”-1” di kedua bagian, juga 2 pipa lainnya. 6. Sambungkan ketiga sambungan pipa tersebut dengan Elbow (bengkokan) 1” dan pipa ukuran 1 dengan panjang 7 cm tadi sehingga terbentuk alat seperti gambar di bawah ini:
16
Gambar 3.2: susunan Pipa insalasi penyaringan Sumber: Arerin Fafa
3.9
Teknik Susunan Bahan-Bahan Penyaringan Air didalam Pipa Bersusun Didalam pengujian penyaringan air ini digunakan menggunakan empat
alternatif susunan bahan-bahan penyaringan 1. Percobaan Pertama Percobaan pertama dilakukan dengan menggunakan susunan bahan-bahan hasil dari penelitian Ariren Fafa, dimana pada Pipa pertama sepanjang (60 cm) dimasukan ijuk dengan ukuran penuh. Kemudian pada pipa kedua diawali dengan ijuk (5 cm) lalu lapisan kerikil (10 cm) selanjutnya arang (30) kemudian masukan kerikil (10 cm) dan diakhiri ijuk (5 cm), pada Pipa ketiga masukkan spon/busa dengan ukuran (10 cm) dan diakhiri ijuk (50 cm). bisa terlihat pada gambar dibawah ini:
17
Gambar 3.3: susunan bahan penyaringan air percobaan pertama Sumber: Arerin Fafa
2. Percobaan Kedua: Pecobaan kedua dilakukan dengan menempatkan pasir pada sepanjang pipa 1 (60 cm), pertama masukan spon busa (10 cm) selanjutnya masukan pasir dengan ukuran (50 cm), kemudian pada pipa 2 diawali dengan lapisan kerikil (15 cm) selanjutnya arang (30 cm) kemudian kerikil (15 cm), dan diakhiri pada pipa 3 yaitu masukkan spon/busa (10 cm) dan terakhir masukan ijuk (50 cm). bisa terlihat pada gambar dibawah ini:
Arang Pasir Kerikil 15cm
15cm
30cm
50cm
Ijuk spon/busa
10cm
Gambar 3.4: susunan bahan saringan percobaan kedua
3. Percobaan Ketiga: Percabaan ketiga dilakukan dengan menepatkan ijuk pada sepanjang pipa 1 (60 cm) kemudian pada pipa kedua dimasukan pasir dengan ukuran (60 cm),
18
sedangkan pada pipa ketiga diamasukan spon/busa (10 cm) selanjutnya diakhiri kerikil (50 cm). bisa terlihat pada gambar dibawah ini:
Ijuk Pasir 60cm
spoon/busa Kerikil
60cm
50cm
10cm
Gambar 3.5: susunan penyaringan percobaan ketiga
4. Percobaan Keempat: Pecobaan keempat dilakukan dengan menempatkan ijuk (30 cm) dan kerikil (30 cm) pada sepanjang pipa 1 (60 cm), selanjutnya pada pipa kedua masukan ijuk kembali(30 cm) dan pasir (30 cm) kemudian pada pipa 3 diawali dengan lapisan spon/busa (50 cm), dan diakhiri arang (50 cm). bisa terlihat pada gambar dibawah ini:
Ijuk - Krikil Pasir-Ijuk 30cm
30cm
30cm
30cm
Spoon/ busa Arang
50cm
10cm
Gambar 3.6: susunan saringan percobaan keempat
19
BAB IV HASIL DAN ANALISA
4.1
Hasil Pemeriksaan Gradasi/ Saringan Agregat Halus
4.1.1 Agregat Halus Hasil pemeriksaan gradasi/ analisa saringan pada agregat halus dengan berat sample awal 2000 gram dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.1 pemeriksaan gradasi/analisa saringan No Berat Berat Berat Berat % Diameter % % Lolos No saringan Saringan T+Sampel Tertaha Lolos Tertahan (mm) Tertahan Kumulatif (Inc) (gram) (gram) n (gram) (gram) Kumulatif 1 2 3 4 5 6 7
4 8 16 30 50 100 Pan
485 419 403 398 388 392 329 Berat Sample Total 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15
485 419 403 924 1536 600 477
0 0 0 526 1148 208 118 2000
2000 2000 2000 1474 326 118 0 1000
0.00 0.00 0.00 26.30 57.40 10.40 5.90 1000 2041
0.00 0.00 0.00 26.30 83.70 94.10
100.00 100.00 100.00 73.70 16.30 5.90 0.00
Sumber: Hasil pengujian analisa saringan/ pemeriksaan gradasi
120
%Lolos ayakan
100
100 100,000
100 100,000 85
80
79 74,089
60
60
40
100 100,000
100
90
75
40
20 10 7,291 0
0
17,537 12
0,1
1 Ukuran Mata Ayakan (mm) Batas Min
Batas Maks
10 Hasil Pengujian
Gambar 4.1: Grafik gradasi/ Saringan agregat
Pada grafik pengujian gradasi/ analisa saringan ini dapat dijelaskan bahwa disini memakai agregat halus dengan no ayakan no 4 sampai 200/ pan yang mana disini disesuaikan dengan standar (SNI 03-1968-1990) yang diambil adalah % lolos saringan no. 50 sampai 200
20
4.1.2 Agregat Kasar Hasil pemeriksaan gradasi/ analisa saringan pada agregat kasar dengan berat sample awal 2000 gram dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.2 pemeriksaan gradasi/analisa saringan No Berat Berat Berat Berat % Diameter % % Lolos No saringan Saringan T+Sampel Tertaha Lolos Tertahan (mm) Tertahan Kumulatif (Inc) (gram) (gram) n (gram) (gram) Kumulatif 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 1/2
¾ ⅜
4 8 16 30 50 100 pan
38 19 9,6 4,8 12.50 9,5 4.750 2.000 0.150 0.075
398 524 423 425 410 402 405 387 388 443
1446 1182 807 426 413 406 405 387 388 445
Jumlah
1048 658 284 1 3 4 0 0 0 2 2000
952 294 10 9 6 2 2 2 2 0
52.40 32.90 114.20 0.05 0.15 0.20 0.00 0.00 0.00 0.05 50.00 4.169
26.20 16.45 23.55 23.58 23.65 23.75 23.75 23.75 23.75
100 83.55 76.45 76.43 76.35 76.25 76.25 76.25 0.00
208.43
100,00
Sumber: Hasil pengujian analisa saringan/ pemeriksaan gradasi
Gambar 4.2: Grafik gradasi/ Saringan agregat
Pada grafik pengujian gradasi/ analisa saringan ini dapat dijelaskan bahwa disini memakai agregat kasar dengan no ayakan no. 11/2 sampai 200/pan yang mana disini disesuaikan standar (SNI 03-1968-1990) yang diambil adalah % lolos saringan no. 11/2 sampai 3/8.
21
4.2
Hasil Kadar Lumpur Agregat Halus dan Kasar
4.2.1 Hasil Agregat Halus Sebelum Pengujian Diketahui: Berat pasir sebelum dicuci = 1000 gram Berat Pasir seteah dicuci = 869 gram Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A = 1000 - 869 X 100% 1000 = 13.1 %
4.2.2 Hasil Agregat Halus Sesudah Pengujian Diketahui: Berat pasir sebelum dioven = 1000 gram Berat Pasir setelah dioven = 924 gram Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A = 1000 - 924 X 100% 1000 = 7.6 %
4.2.3 Hasil Agregat Kasar Sebelum Pengujian Diketahui: Berat pasir sebelum dioven = 2000 gram Berat Pasir setelah dioven = 1881 gram Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A = 2000 - 1881 X 100% 1000 = 11.9 %
22
4.2.4 Hasil Agregar Kasar Sesudah Pengujian Diketahui: Berat pasir sebelum dioven = 2000 gram Berat Pasir setelah dioven = 1943 gram Kadar Lumpur = (A - B) X 100% A = 2000 - 1943 X 100% 1000 = 5.7 % Tabel 4.3: Hasil pengujian kadar lumpur
Jenis Agregat Agregat kasar Agregat Halus
Sebelum 11.9 %
Sesudah 5.7 %
Selisih 6.2 %
13.1 %
7.6 %
5.5 %
Dari pengujian kadar lumpur didapatkan hasil agregat kasar sebelum penyaringan air 11.9 %, setelah dilakukan penyaringan air dengan menggunakan sistem Pipa bersusun kadar lumpur berubah menjadi 5.7 %. Sedangkan pada agregat halus kadar lumpur sebelum penyaringan adalah 13.1, dan setelah dilakukan penyaringan hasil kadar lumpurnya menjadi 7.6 %. Sehingga dapat simpulkan bahwa kadar lumpur sebelum penyaringan lebih besar dibandingkan kadar lumpur sesudah penyaringan.
4.3
Hasil dari Pengujian Penyaringan Air bersih dengan menggunakan
Pipa Bersusun 4.3.1 Hasil Percobaan Pertama Dapat dilihat disini pada sebelah kiri pada gambar adalah air pertama sebelum diuji, sedangkan sebelah kanan air yang telah diuji dimana dapat kita lihat perbedaannya air, dimana setelah diuji air kelihatan lebih bersih ketimbang air pertama sebelum diuji dan kadar keasaman (pH) pada air pun sudah berkurang dari asam menjadi netral, dimana ph air sebelum diuji yaitu 6 (Asam), dan setelah diuji air berubah menjadi pH nya 7 (Netral).
23
Hasil yang diperoleh dari percobaan pertama dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Sebelum
Sesudah
Gambar 4.3: Hasil penyaringan air percobaan pertama Sumber: Dekomentasi dilapangan
4.3.2 Hasil Percobaan Kedua Pada percobaan kedua ini tidak jauh perbedaannya dengan percobaan pertama dimana airnya juga kelihatan lebih jernih pada air pertama, dimana disini air pertama sebelah kiri, sedangkan air setelah diuji sebelah kanan. Pada pengujian kedua ini kadar tingkat kesaman nya juga sama dari asam berubah menjadi netral dimana air pertama pHnya 6 (Asam), sedangkan air setelah diuji pHnya 7 (Netral) Hasil yang diperoleh dari percobaan kedua dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Sebelum
Sesudah
Gambar 4.4: Hasil penyaringan air percobaan kedua Sumber: Dekomentasi dilapangan
24
4.3.3 Hasil Percobaan Ketiga Pada percobaan ketiga ini dapat dilihat disini pada sebelah kiri pada gambar adalah air pertama sebelum diuji, sedangkan sebelah kanan air yang telah diuji dimana dapat kita lihat perbedaan air, dimana percobaan ketiga ini juga tidak jauh beda dari pengujian pertama dan ketiga, setelah diuji air kelihatan lebih bersih ketimbang air pertama sebelum diuji dan kadar keasaman (pH) pada air pun sudah berkurang dari asam menjadi netral, dimana ph air sebelum diuji yaitu 6 (Asam), dan setelah diuji air berubah menjadi pH nya 7 (Netral). Hasil yang diperoleh dari percobaan ketiga dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Sesudah
Sebelum
Gambar 4.5: Hasil penyaringan air percobaan ketiga Sumber: Dkomentasi dilapangan
4.3.4 Hasil Percobaan Keempat Pada percobaan keempat ini dapat dilihat disini pada sebelah kiri pada gambar adalah air pertama sebelum diuji, sedangkan sebelah kiri air yang telah diuji dimana dapat kita lihat perbedaan air, dimana percobaan keempat ini lebih jernih diantara ketiga percobaan yang dilakukan, setelah diuji air kelihatan lebih bersih ketimbang air pertama, tetapi untuk kadar keasaman masih sama dengan ketiga percobaan yang dilakukan, sebelum diuji dan kadar keasaman (pH) pada air pun sudah berkurang dari asam menjadi netral, dimana ph air sebelum diuji yaitu 6 (Asam), dan setelah diuji air berubah menjadi pH nya 7 (Netral).
25
Hasil yang diperoleh dari percobaan keempat dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Sesudah
Sebelum
Gambar 4.6: Hasil penyaringan air percobaan keempat Sumber: Dekomentasi dilapangan
Dari keempat percobaan penyaringan air dengan menggunakan sistem Pipa bersusun. dapat kita lihat hasil yang terbaik dari keempat percobaan penyaringan air yaitu percobaan keempat, dimana airnya lebih bersih dibandingkan percobaan pertama, kedua dan ketiga. Percobaan keempat menggunakan susunan bahan saringannya diantaranya ijuk (30 cm) dan kerikil (30 cm) pada Pipa pertama, untuk Pipa kedua pasir (30 cm) dan ijuk (30 cm), sedangkan Pipa ketiga arang (50 cm) dan Spoon/ busa (10 cm), sehingga hasil yang didapatkan berubah dari awal pHnya 6 (asam) menjadi 7 (netral) setelah penyaringan.
4.4
Mengukur Tingat Keasaman (pH) Berkaitan dengan sifat asam dan basa, larutan dikelompokkan kedalam tiga
golongan, yaitu bersifat asam, bersifat basa, atau bersifat netral. Sifat asam dan basa dari suatu larutan juga dapat ditunjukkan dengan mengukur pH nya. pH adalah suatu parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman larutan. larutan mempunyai pH lebih kecil dari 7. Larutan basa mempunyai pH lebih besar dari 7. Sedangkan larutan netral mempunyai pH = 7.
26
Disini pengujian dilakukan mengunakan alat dan bahan seperti kertas lakmus merah, lakmus biru dan indikator universal, dimana untuk air yang belum diuji kertas lakmus merah dan biru dicelupkan kedalam air dan kertas tersebut berubah menjadi merah pudar dan biru pudar yang mana airnya masih asam atau pHnya masih dibawah 6, sedangkan untuk percobaan 1,2,3,4 kertas lakmus tidak berubah dan bisa dilihat pH air sudah berubah dari asam menjadi netral dimana pHnya 7. Berikut adalah hasil pH
air penyaringan yang diuji di SMA Negeri 2
Bengkalis dengan menggunakan indikator kertas lakmus merah (LM) dan lakmus biru (LB). Tabel 4.4: Mengukur Tingkat Keasaman (pH) pada air
Larutan yang diuji Air sebelum diuji Percobaan pertama Percobaan kedua Percobaan ketiga Percobaan kempat
Lakmus Merah
Sifat Larutan Asam
pH
Merah pudar
Lakmus Biru Biru pudar
Merah
Biru
Netral
7
Merah
Biru
Netral
7
Merah
Biru
Netral
7
Merah
Biru
Netral
7
6
Sumber: hasil percobaan
4.5
Perhitungan Debit Aliran Air Dari percobaan pertama penyaringan air didapatkan hasil debit aliran air
sebagai berikut: Percobaan pertama: Dik: D
= 22 liter
t
= 22:51
Q
= .....?
Q
=V t dimana: Debit = 22 liter, Volume= 0.022 m3 Waktu = 1371 second
27
Penyelesaian: Q
= Volume Waktu = 0.022 m3 1371 second = 0.000016 m3/ detik Pada pengujian yang dilakukan dilapangan menggunakan empat percobaan
penyaringan air, dimana untuk mencari debit aliran keempat percobaan tersebut dapat dilihat pada tabel 4.5 dibawah ini: Tabel 4.5: Hasil debit aliran air
Volume Air hasil penyaringan (Liter) 22 22
Waktu menit
Q ( Debit) M3/ detik
22:51 26:56
0.000016 0.000013
Percobaan ketiga
22
24:46
0.000014
Percobaan keempat
22
23:45
0.000015
Hasil percobaan Percobaan pertama Percobaan kedua
Sumber: hasil percobaan
4.6
Perhitungan Tekanan
Dik: H
= 226 cm = 2.26 m
= 200 liter = 200 kg/m3 dengan masa jenis = 0.20 gr/cm3
g
= 9.81 m/s2
dimana: p
= Tekanan
= Masa jenis
g
= Gravitasi
H
= Tinggi Pipa
penyelesaian: p
=.g.h = 200 kg/m3 . 9,81 m/s2 . 2.26 m
28
= 4.98 kg/s2
4.7
Kehilangan Tenaga Melalui Pipa Perhitungan Kehilangan Tenaga dapat dihitung berdasarkan panjang pipa
pvc 2.26 m Dimana telah diketahui: f
= 0.013
D
= 0.025 m
V
= 0.00734 m/s
g
= 9.81 m/s2
L
= 2.26 m
Hf = f
x
= 0.013 x
.
.
.
= 3.94 x 10-10 m
4.8
Biaya
.
. ,
29
Adapun biaya yang diperlukan untuk membuat satu alat penyaringan air dengan menggunakan sistem Pipa bersusun dapat dilihat pada tabel 4.6 dibawah ini: Tabel 4.6: Biaya pembuatan alat penyaringan air dengan menggunakan Pipa bersusun
No
Keperluan
Jumlah
Satuan
1 2
Pipa 1” Pipa 2”
3 1
M M
Harga (Rp) 5000 12000
3
Pipa 3”
1
M
28000
28000
4
Ijuk
1
Gulung
25000
25000
5
Kayu Arang
5
Kg
5000
25000
6
Socket reducer 3/2”
6
Buah
5000
30000
7
Socket reducer 2/1”
6
Buah
5000
30000
8
Pasir
1/4
Kubik
62000
62000
9
Lem Pipa
2
Buah
5000
10000
10
Socket niple (m)
10
Buah
20000
20000
11
Drum 200 liter
1
Buah
250000
250000
12
Elbow
6
Buah
2000
12000
13
Kerikil
1/4
Kubik
75000
75000
14
Spon/ busa
1
Buah
-
-
Total
Total (Rp) 15000 12000
Rp 594,000,-
Terbilang: Lima ratus sembilan puluh empat ribu rupiah
BAB V
30
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan Adapun kesimpulan yang didapat penulis selama menyelesaikan tugas akhir
ini adalah: 1. Untuk membuat alat penyaringan air dengan menggunakan sistem Pipa bersusun memerlukan alat diantaranya Pipa 3”, 2”, 1” dan untuk penyambungan diperlukan socet reducer dan elbow, dimana pada masingmasing pipa disambung dengan socket reducer dengan ukuran yang sama dengan menghasilkan Pipa bersusun secara vertikal 2. Untuk mendapatkan hasil penyaringan yang terbaik didapatkan dengan susunan saringan dengan ukuran bahan ijuk (30 cm) dan kerikil (30 cm) pada Pipa pertama, untuk Pipa kedua pasir (30 cm) dan ijuk (30 cm), sedangkan Pipa ketiga arang (50 cm) dan spon/ busa (10 cm), sehingga hasil yang didapatkan berubah dari awalnya pHnya 6 (asam) menjadi 7 (netral) setelah penyaringan. 3. Biaya yang diperlukan untuk membuat satu unit alat penyaringan air dengan sistem Pipa bersusun sebesar Rp 594.000,- (Lima ratus sembilan puluh empat ribu rupiah 4. Alat penyaringan air dengan sistem Pipa besusun ini memiliki kapasitas 59 liter/ jam. 5.2
Saran Selama menyelesaikan tugas akhir ini penulis menyarankan: 1. Untuk mengetahui hasil penyaringan yang terbaik kita harus mengetahui susunan alat yang benar terlebih dahulu 2. Selain itu kami juga mengetahui beberapa keuntungan dan kerugian sehingga sebaiknya kita melaksanakan praktik dengan benar, dan sesuai peraturan sehingga hasil yang kita dapat akan lebih maksimal.
