TUGAS AKHIR
PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) DALAM AIR MENGGUNAKAN MEDIA FILTRASI MANGANESE GREENSAND DAN ZEOLIT TERPADUKAN RESIN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Penyelesaian Studi Sarjana S1 Lingkungan pada Program Studi Teknik Lingkungan
ARNIA QASWAINI D121 12 278
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2017
PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) DALAM AIR MENGGUNAKAN MEDIA FILTRASI MANGANESE GREENSAND DAN ZEOLIT TERPADUKAN RESIN 1
Arnia Qaswaini, 2Tri Harianto 3Ardy Arsyad Email :
[email protected]
1
Mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin 2 Dosen Pengajar Prodi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin 3 Dosen Pengajar Prodi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin
ABSTRAK Kadar logam yang terlarut dalam air sumur salah satunya adalah logam Mangan (Mn). Terlarutnya kadar mangan dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah menjadi kuning coklat setelah terjadi kontak dengan udara. Diperlukan teknologi untuk menurunkan kandungan mangan pada air sumur agar layak dikonsumsi oleh masyarakat. Penelitian ini bertujuan (1) untuk menganalisis efektivitas media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air. (2) Untuk menganalisis pengaruh kualitas air yang dihasilkan menggunakan metode filtrasi dengan media manganese greensand dan penggunaan media zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air.Variabel penelitian adalah jenis media filtrasi dan waktu operasi filtrasi yaitu 15, 30, 45 menit. Sampel yang digunakan adalah sampel buatan dengan kandungan mangan sebesar 5 mg/L. Instalasi filtrasi terbuat dari pipa PVC dengan diameter 3 inchi dan ketinggian 35 cm dan menggunakan aliran upflow. Resin yang digunakan adalah resin kation (Na+) dan resin anion (Cl-) dengan volume masing-masing 3,516 liter dengan ketinggian pipa 100 cm. Analisi kadar Mangan (Mn) menggunakan metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). Dari hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan konsentrasi mangan yang berbeda-beda dalam air. Pada media filtrasimanganese greensand konsentrasi mangan menjadi 0,301 mg/L, sedangkan pada media zeolit konsentrasi mangan menjadi 0,494 mg/L. Media manganese greensand memiliki efektivitas removal sebesar 93,97%, sedangkan media zeolit memiliki efektivitas removal sebesar 90,11%.
Kata Kunci : Filtrasi, manganese greensand, zeolit, ion exchange
iii
A DECREASE LEVELS OF MANGANESE (Mn) IN WATER USING MANGANESE GREENSAND FILTRATION MEDIA AND ZEOLITE INTEGRATED RESIN 1
Arnia Qaswaini, 2Tri Harianto 3Ardy Arsyad Email :
[email protected]
1
Student of Environmental Department of Civil Engineering Faculty of Hasanuddin University Lecturer of Environmental Department of Civil Engineering Faculty of Hasanuddin University 3 Lecturer of Environmental Department of Civil Engineering Faculty of Hasanuddin University 2
ABSTRACT Levels of metals dissolved in water well one of them is the metal Manganese (Mn). Dissolved manganese in water causes the water color is changed to yellow brown after contact with air. The technology needed to lower the content of manganese in water wells to be worthy is consumed by the public. This research aims (1) to analyse the effectiveness of medium manganese greensand filtration and zeolite integrated resin against a decline in the levels of Manganese (Mn) in water. (2) to analyse the influence of the quality of the produced water using filtration method with manganese greensand media and zeolite integrated resin against a decline in the levels of Manganese (Mn) in water. Research is a type of variable media filtration and filtration operating time that is 15, 30, 45 minutes. The sample used was homemade with sample content of manganese 5 mg/l. filtration Installation made of PVC pipe with a diameter of 3 inches and a height of 35 cm and use a stream of upflow. The resin used is resin cation (Na +) and resin anion (Cl-) and the volume of each 3,516 liters with a height of 100 cm. pipe Analysis levels of Manganese (Mn) using the method of atomic absorption Spectrophotometry (SSA). From the results of the study showed a decrease in the concentrations of different manganese in water. On manganese greensand filtration media concentration of manganese being 0,301 mg/L, whereas the concentration of manganese zeolites on media be 0,494 mg/l. manganese greensand Media has the effectiveness of removal of 93,97%, while media zeolite has the effectiveness of removal of 90,11%.
Key Word : Filtration, manganese greensand, zeolite, ion exchange
iv
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan hidyah-Nyalah, penulis akhirnya dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir
dengan judul “Penurunan Kadar Mangan (Mn) dalam Air Menggunakan Media Filtrasi Manganese Greensand dan Zeolit Terpadukan Resin”. Salawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari alam kegelapan menuju alam terang benderang seperti yang kita rasakan saat ini. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mengalami hambatan, namun berkat bantuan, bimbingan dan kerjasama yang ikhlas dari berbagai pihak, akhirnya tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Pencapaian tugas akhir ini tidak terlepas juga dari jasa-jasa orang tua penulis. Ungkapan terima kasih yang tulus penulis persembahkan untuk kedua orang tua tercinta ayahanda Alm. Drs. Muh. Yunus dan ibunda Suriati atas doa yang telah mencurahkan segenap kasih sayang yang tak terbatas serta segala bentuk motivasi yang telah diberikan kepada penulis selama menempuh pendidikan sampai ditingkat perguruan tinggi. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis ucapkan kepada kakakkakakku tercinta, Mardia Unaya dan Marsawal Nusri. Terima kasih atas dukungan, bantuan, motivasi dan kesabaran dalam menghadapi penulis, serta untuk seluruh keluarga besar yang telah memberikan support dan doa demi kelancaran penelitian ini. Pada kesempatan ini pula, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan sedalam-dalamnya kepada:
v
1. Bapak Dr. Ing. Ir. Wahyu H. Piarah, MSME, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. 2. Bapak Dr. Ir. Muhammad Ramli, MT, selaku Wakil Dekan dan Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. 3. Bapak Dr. Ir. Muhammad Arsyad Thaha, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. 4. Ibu Dr. Ir. Hj. Sumarni Hamid Aly, M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin. 5. BapakDr. Ir. Achmad Zubair, MSc, selaku Kepala Laboratorium Riset Kualitas Air Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Hasanudin, yang telah meluangkan waktunya memberi arahan serta masukan dan juga selalu memberikan semangat selama penulis melaksanakan penelitian dan penyusunan tugas akhir. 6. Bapak Dr. Eng. Tri Harianto, ST. MT selaku dosen pembimbing I, dan Bapak Dr. Eng. Ardy Arsyad, ST. M.Eng. Sc, selaku dosen pembimbing II, yang telah memberikan arahan dan masukan, meluangkan waktu ditengah kesibukannya, selama penulis melaksanakan penelitian dan penyusunan tugas akhir ini, serta banyak mengajarkan kepada penulis tentang pentingnya kerja keras, kegigihan, dan kesabaran. 7. Bapak/ ibu dosen Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Program Studi Teknik Lingkungan atas bimbingan, arahan, didikan, dan motivasi yang telah diberikan selama kurang lebih empat tahun perkuliahan.
vi
8. Seluruh staf dan karyawan Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin atas segala bantuannya selama penulis menempuh perkuliahan. 9. Seluruh staf Laboratorium Kualitas Air Teknik Lingkungan Universitas Hasanuddin, khususnya Pak Syarif selaku laboran yang telah membantu dan memberikan pengarahan serta masukan pada penulis selama melaksanakan penelitian dan penyusunan tugas akhir. 10. Seluruh staf Laboratorium Kimia Dasar Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, khususnya Kak Syarif yang telah membantu dan memberikan pengarahan selama proses pembuatan larutan artifisial logam mangan. 11. Seluruh staf Laboratorium BPTP Kab. Maros, Sulawesi Selatan, khususnya Kak Asri yang telah bersedia membantu dan memberikan pengarahan dalam pengujian sampel. 12. Ibu Novia Rahmawati, STyang telah banyak memberikan masukan dan bantuan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 13. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2012, yang telah memberikan banyak bantuan. 14. Rekan-rekan Laboratorium Riset Kualitas Air yang telah memberikan banyak bantuan, serta dukungan dalam penyelesaian tugas akhir ini. 15. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Lingkungan angakatan 2012 terkhusus Fadel, Arif, Faisal, Najam, Iwan, Subair, Kiki, Chingu Maya, Rahmah, Utin, Wana, Elly, dan Ipo yang telah mendukung dan membantu dalam pengambilan data penelitian.
vii
16. Rekan-rekan empat belas orang, Cia,Aslia, Anti, Tenri, Cindy, Afdaliah, Okta, Gita,Uci, Fitri, Echa, Edith, dan Novi atas doa, arahan,semangat, dan canda tawanya selama kuliah serta dalam mengejar gelar sarjana. Dan kepada rekan, sahabat, saudara, dan berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan banyak terima kasih atas setiap bantuan dan doa yang diberikan. Semoga Allah SWT, berkenan membalas kebaikan kalian. Penulismenyadari
bahwa
tugas
akhir
ini
masih
jauh
dari
kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan guna melengkapi segala kekurangan dan keterbatasan dalam penyusunan tugas akhir ini. Akhir kata semoga tugas akhir ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dalam ilmu lingkungan.
Gowa, Maret 2017 Penulis,
Arnia Qaswaini D12112 278
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii ABSTRAK ..................................................................................................... iii KATA PENGANTAR ................................................................................... v DAFTAR ISI .................................................................................................. ix DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang .................................................................................... I-1 B. Rumusan Masalah ............................................................................... I-4 C. Tujuan Penelitian ................................................................................ I-5 D. Batasan Masalah .................................................................................. I-5 E. Sistematika Penulisan ......................................................................... I-6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Air dan Air Bersih ................................................................. II-1 B. Senyawa Mangan (Mn) dalam Air ........................................................... II-7 1. Karakteristik Mangan (Mn) ............................................................... II-7 2. Dampak Mangan (Mn) ....................................................................... II-8 3. Sifat-Sifat Air yang Mengandung Mangan (Mn) ............................... II-9
ix
C. Metode Penghilangan Kadar Mangan (Mn) dalam Air ............................ II-10 1. Penghilangan Mangan (Mn) Secara Filtrasi ...................................... II-11 2. Penghilangan Mangan (Mn) Menggunakan Resin Penukar Ion ......... II-17 BAB III METODELOGI PENELITIAN A. Jenis Penelitian .................................................................................... III-1 B. Waktu dan Lokasi Penelitian .............................................................. III-1 C. Populasi dan Sampel ........................................................................... III-2 D. Rancangan Penelitian .......................................................................... III-2 E. Diagram Alir Penelitian ...................................................................... III-3 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Data Hasil Pengujian ........................................................................... IV-2 1. Hasil Pengujian Kadar Mangan (Mn) ............................................ IV-2 2. Hasil Pengujian pH ...................................................................... IV-2 3. Hasil Pengujian Suhu ................................................................... IV-3 B. Pembahasan ......................................................................................... IV-4 1. Hubungan Konsentrasi Mangan (Mn) Terhadap Variasi Waktu .. IV-4 2. Perhitungan
Efektivitas
Metode
Filtrasi
dengan
Media
Manganese Greensand dan Zeolit Terpadukan Resin .................. IV-9 3. Pengujian pH ................................................................................ IV-12 4. Pengujian Suhu ............................................................................ IV-14
x
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ......................................................................................... V-1 B. Saran .................................................................................................... V-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Persyaratan kualitas fisik air minum .................................................... II-3 Tabel 2.2 Persyaratan kualitas kimia air minum .................................................. II-5 Tabel 3.1 Rancangan penelitian ........................................................................... III-3 Tabel 4.1 Nilai rata-rata kadar mangan (Mn) dengan metode fitrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin ................................................. IV-2 Tabel 4.2 Hasil Pengujian pH dengan metode fitrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin .......................................................................... IV-3 Tabel 4.3 Hasil Pengujian suhu dengan metode fitrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin ................................................................... IV-3 Tabel 4.4 Efektivitas penurunan kadar mangan (Mn) menggunakan media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin .............................. IV-9
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ..................................................................... III-4 Gambar 3.2 Media filtrasi .................................................................................... III-6 Gambar 3.3 Media pertukaran ion ........................................................................ III-6 Gambar 3.4 Desain metode filtrasi manganese greensand terpadukan resin ...... III-9 Gambar 3.5 Desain metode filtrasi zeolit terpadukan resin .................................. III-9 Gambar 3.6 Rangkaian alat media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin ............................................................................... III-10 Gambar 3.7 Alat dan bahan pembuatan larutan artifisial logam mangan ............ III-11 Gambar 3.8 Alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) ................................... III-14 Gambar 4.1 Grafik Kemampuan Alat Media Filtrasi Manganese Greensand Terpadukan Resin dalam Menurunkan Kadar Mangan (Mn) .......... IV-4 Gambar 4.2 Grafik Kemampuan Alat Media Filtrasi Zeolit Terpadukan Resin dalam menurunkan Kadar Mangan (Mn)......................................... IV-7 Gambar 4.3 Grafik efektivitas penurunan kadar mangan (Mn) menggunakan media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin ... IV-10 Gambar 4.4 Grafik hubungan pH air menggunakan media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin............................................. IV-13 Gambar 4.5 Grafik hubungan suhu air menggunakan media filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin............................................. IV-14
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Pemeriksaan Laboratorium Lampiran 2. Perhitungan Lampiran 3. Lampiran Permenkes No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum Lampiran 4. Dokumentasi Penelitian
xiv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Air beserta sumbernya merupakan salah satu kekayaan alam yang mutlak dibutuhkan oleh makhluk hidup guna menopang kelangsungan hidup dan memelihara kesehatannya. Air yang mengisi lebih dari dua pertiga bagian permukaan bumi memberi tempat hidup 300 kali lebih luas dari pada daratan, akan tetapi sebagian besar dari air tersebut tidak langsung dapat digunakan untuk kepentingan makhluk hidup terutama manusia (Rumapea, 2009). Dalam kehidupan sehari-hari air memiliki manfaat yang sangat besar misalnya untuk air minum, memasak, mencuci, dan dalam jumlah yang besar digunakan untuk keperluan industri, pertanian, kebersihan sanitasi kota dan lainnya sehingga kualitas air haruslah bagus dan sehat. Kualitas air meliputi sifat air dengan segala komponen yang ada dalam air. Kualitas air yang baik dan sehat dilihat dari parameter air yaitu terdiri dari parameter biologis, parameter fisika dan parameter kimia. Parameter kimia air yaitu terdiri dari pH, BOD, COD, kadar logam besi (Fe), kadar logam mangan (Mn), dan berbagai kandungan kadar logam lainnya. Kualitas parameter air tergantung dari sumber air itu sendiri. Sumber air yang digunakan berasal dari air permukaan, air angkasa, dan air tanah (Potabuga, 2014). Salah satu sumber air permukaan adalah sumur gali. Dimana, dalam sumur gali tersebut terdapat kadar logam berat berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya. Kadar logam yang lazim terkandung dalam air sumur gali salah I-1
satunya adalah logam mangan (Mn). Kadar logam mangan ini dapat dilihat dengan kondisi fisik air yang berwarna keruh dan berbau logam (Potabuga, 2014). Mangan (Mn) merupakan logam berwarna abu-abu keperakan, unsur pertama logam golongan VIIB dengan berat atom 54/94 g/mol, nomor atom 25, dan berat jenis 7,43 g/cm3. Pada air permukaan yang belum diolah ditemukan konsentrasi mangan rata-rata lebih dari 1,0 – 100 mg/l. Dalam keadaan tertentu mangan dapat timbul dalam konsentrasi besar pada setiap kedalaman sungai dan saat tertentu. Berdasarkan hubungannya dengan kualitas air, mangan sering dijumpai dalam bentuk senyawa mangan. Di dalam sistem air alami dan juga sistem pengolahan air, senyawa mangan dapat berubah-ubah sesuai derajat keasaman (pH) air. (Asfiana, 2015) Mangan masuk ke dalam air oleh karena reaksi biologis pada kondisi reduksi atau anaerobik (tanpa oksigen). Jika air yang mengandung mangan dibiarkan terkena udara atau oksigen, maka reaksi oksidasi mangan akan timbul dengan lambat yang membentuk endapan atau gumpalan koloid dari oksida mangan yang tidak diharapkan. Endapan koloid tersebut akan menempel atau tertinggal dalam sistem perpipaan yang dapat menyebabkan noda pada cucian pakaian, serta dapat menyebabkan masalah pada sistem pipa distribusi disebabkan karena dapat menyokong tumbuhnya mikroorganisme yang dapat menyumbat perpipaan serta dapat menimbulkan warna serta bau yang tidak enak. Pada konsentrasi tinggi zat mangan dapat menimbulkan rasa atau bau logam pada air minum (Said, 2005).
I-2
Menurut Permenkes No. 492/Menkes/SK/VII/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, yang dimaksud dengan air minum adalah air yang dapat diminum setelah mengalami proses pengolahan terlebih dahulu. Sedangkan air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak, dimana kandungan maksimal kadar mangan dalam air minum yang diperbolehkan sebesar 0,4 mg/l. Ada beberapa metoda penghilangan zat mangan yang sering digunakan dalam industri pengolahan air minum yakni proses aerasi-filtrasi, proses khlorinasi-filtrasi, dan proses oksidasi kalium permanganat-filtrasi dengan mangan zeolite (manganese greensand). Proses lainnya seperti pertukaran ion, proses filtrasi penambahan chlorine dioxide, proses pengaturan ph, proses filtrasi dengan katalis dengan media yang sesuai serta proses oksidasi dengan ozon. Pemilihan proses tersebut dipilih berdasarkan besarnya konsentrasi zat mangan serta kondisi air baku yang digunakan (Said, 2005). Manganese greensand adalah mineral yang dapat menukar elektron sehingga dapat mengoksidasi besi atau mangan yang larut dalam air menjadi bentuk yang tak larut sehingga dapat dipisahkan dengan filtrasi. Manganese greensand adalah pasir khusus yang dilapisi dengan bahan katalis, dimana greensand sebagian besar terdiri dari glauconite, silikat besi dan kalium dari warna hijau, dicampur dengan pasir. Manganese greensand menggunakan lapisan tersebut untuk bereaksi dengan zat mangan, besi dan hidrogen sulfida di dalam air dan membentuk endapan yang kemudian terperangkap dalam media filter.
I-3
Manganese greensand (K2Z. MnO2. Mn2O7) dapat berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi mangan dioksida yang tak larut dalam air. Zeolit adalah mineral kristal alumina silica tetrahidrat berpori yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi yang mengandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang didalamnya terisi oleh ion-ion logam. Sifat zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul, sehingga mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil sesuai ukuran rongganya. Penggunaan teknologi resin dapat digunakan karena mudah dioperasikan dan resin dapat diregenerasi kembali apabila mengalami kejenuhan (Rahmawati, 2015). Salah satu teknologi yang mudah diaplikasikan di masyarakat adalah penggunaan filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin untuk menurunkan kadar mangan dalam air yang terkontaminasi kandungan mangan. Berdasarkan uraian tersebut, penulis tertarik melakukan penelitian sebagai Tugas Akhir dengan judul “Penurunan Kadar Mangan (Mn) dalam Air Menggunakan Media Filtrasi Manganese Greensand dan Zeolit Terpadukan Resin.” B. Rumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah: 1. Bagaimana efektivitas penggunaan metode filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air yang dikontaminasikan oleh kandungan Mangan (Mn)?
I-4
2. Bagaimana pengaruh kualitas air yang dihasilkan menggunakan metode filtrasi dengan media manganese greensand dan penggunaan media zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air? C. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dalam penelitian ini yaitu: 1. Untuk menganalisis efektivitas metode filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air yang dikontaminasikan oleh kandungan Mangan (Mn). 2. Untuk menganalisis pengaruh kualitas air yang dihasilkan menggunakan metode filtrasi dengan media manganese greensand dan penggunaan media zeolit terpadukan resin terhadap penurunan kadar Mangan (Mn) dalam air. D. Batasan Masalah Untuk membatasi agar dalam pemecahan masalah tidak menyimpang, maka ditetapkan : 1. Penelitian ini dilaksanakan dalam skala laboratorium dengan metode analisis kadar unsur logam berat mangan (Mn) yang digunakan berupa metode analisa Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). 2. Pengukuran efektivitas filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin dalam penelitian ini dibatasi pada pengukuran besarnya pengaruh konsentrasi logam berat mangan (Mn) dalam air dengan interval waktu operasi 15, 30, dan 45 menit.
I-5
3. Bahan pencemar yang digunakan merupakan limbah logam buatan mangan (Artificial) yaitu mangan sulfat (MnSO4). Dimana pengaruh dari senyawa sulfat (SO4) tidak ditinjau dalam penelitian. 4. Pengukuran konsentrasi Mangan (Mn) dibatasi pada pengukuran besarnya penurunan logam berat setelah melewati reaktor tanpa adanya analisis mengenai penyerapan pada media filtrasi ataupun resin penukar ion. 5. Penelitian ini dibatasi tanpa adanya perhitungan waktu jenuh media filtrasi manganese greensand, zeolit, dan resin beserta kapasitas pertukaran ionnya. E. Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini terbagi menjadi 5 bab dengan sistematika sebagai berikut : BAB I
PENDAHULUAN Bab ini membahas mengenai latar belakang, rumusan masalah, maksud dan tujuan penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini membahas mengenai dasar-dasar teori yang digunakan sebagai bahan acuan dalam menyelesaikan masalah penelitian ini terutama mengenai hal-hal yang berkaitan tentang penurunan kadar mangan (Mn) dengan menggunakan filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin pertukaran ion, serta kajian-kajian terhadap penelitianpenelitian terdahulu yang relevan.
I-6
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini membahas mengenai jenis penelitian, tempat dan waktu penelitian, rancangan penelitian bagan alir proses penelitian dan pelaksanaan penelitian. BAB IV PEMBAHASAN Bab ini membahas mengenai pembahasan masalah, serta pemaparan penelitian yang berupa data dari pengamatan serta data dari hasil analisis. BAB V PENUTUP Bab ini membahas mengenai kesimpulan dari hasil penelitian dan saran yang dapat diberikan berhubungan dengan hasil penelitian itu sendiri.
I-7
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian di lapangan dan hasil analisis laboratorium, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Penurunan kadar Mangan (Mn) dengan menggunakan media filtrasi manganese greensand terpadukan resin penukar ion menghasilkan efektivitas removal mangan sebesar 93,97%, sedangkan penurunan kadar mangan dengan menggunakan media filtrasi zeolit terpadukan resin penukar ion menghasilkan efektivitas removal mangan sebesar 90,11%. Hal ini menyebabkan bahwa media filtrasi manganese greensand lebih efektif dalam menurunkan kadar Mangan (Mn) dibandingkan dengan media zeolit. 2. Konsentrasi Mangan (Mn) setelah treatment menggunakan media filtrasi manganese greensand terpadukan resin penukar ion adalah 0,301 mg/l, konsentrasi tersebut telah memenuhi standar baku mutu yang telah ditetapkan, sedangkan konsentrasi Mangan (Mn) setelah treatment menggunakan media filtrasi zeolit terpadukan resin penukar ion adalah 0,494 mg/l, konsentrasi tersebut belum memenuhi standar baku mutu yang telah ditetapkan.
V-1
B. Saran Berdasarkan hasil dan penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan beberapa hal berikut: 1. Agar persentase penurunan kadar Mangan (Mn) dapat diperbesar, maka media filtrasi manganese greensand dan zeolit sebaiknya diregenerasi kembali agar media filtrasi tersebut tidak jenuh. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut lagi mengenai filtrasi manganese greensand dan zeolit terpadukan resin penukar ion terutama mengenai kenerja resin penukar ion terhadap penurunan kadar mangan serta faktorfaktor yang mempengaruhi proses filtrasi dan pertukaran.
V-2
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman., Hartono, B. 2004. Penyaringan Air Tanah Dengan Zeolit Alami Untuk Menurunkan Kadar Besi dan Mangan. Depok : Makara, Kesehatan, Vol. 8, No. 1 Juni 2004: 1-6 Fakultas Kesehatan Masyarakat Jurusan Kesehatan Lingkungan Universitas Indonesia. Achmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit Andi. Asfiana, Anna. 2015. Penurunan Kadar Kontaminan Mangan (Mn) dalam Air Secara Bubble Aerator dan Cascade Aerator. Skripsi. Makassar: Universitas Hasanuddin. Badan Standar Indonesia, 2009. Air dan Air Limbah – Bagian 5: Cara Uji Mangan (Mn) Secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) – Nyala. SNI 06-6989.5-2009. Budiyono dan Sumardiono, Siswo. 2013. Teknik Pengolahan Air. Yogyakarta: Graha Ilmu. David, Alchin. 2001. Ion Exchange Resin. New Zealand Institute of Chemistry. Drew New Zealand. [On line] dari http://nzic.org.nz/ChemProcesses/water/13D.pdf [2 Oktober 2016]. Fauziah, Adelina. 2011. Efektivitas Saringan Pasir Cepat dalam Menurunkan Kadar Mangan (Mn) pada Air Sumur dengan Penambahan Kalium Permanganat (KMnO4) 1%. Medan: USU. Gintings, Perdana. Ir. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Industri. Edisi 1. Jakarta : Pustaka Sinar Harapan.
Pencemaran
Hasibuan, Rizki Aulia. 2016. Studi Perbandingan Kandungan Logam Besi (Fe), Mangan (Mn), dan Zink (Zn) Pada Air Minum dari Air Sumur Bor Sebelum dan Sesudah Diolah Di Kecamatan Medan Belawan dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri Serapan Atom. Medan: USU. Jumani, 2011. Hubungan Perilaku Pengguna Air Sumur dengan Keluhan Kesehatan dan Pemeriksaan Kualitas Air Sumur Pada Pondok Pesantren di Kota Dumai Tahun 2011. Medan: USU. Joko, Tri. 2010. Unit Produksi dalam Sistem Penyediaan Air Minum. Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu. Kusnaedi. 2002. Mengelola Air untuk Air Minum. Jakarta: PT. Rineka Cipta Masduqi, Ali. 2012. Operasi dan Proses Pengolahan Air. Surabaya: ITS Press
Marsidi, Ruliasih. 2001. Zeolit Untuk Mengurangi Kesadahan Air. Jurnal Teknologi Lingkungan, Vol. 2, No. 1, Januari 2001: 1-10, [On line] Dari: http://kelair.bppt.go.id/Jtl/2001/vol2-1/01zeolit.pdf [2 September 2016] Nainggolan, Panitian. 2008. Efektivitas Penurunan Kadar Fe dan Mn Sumur Gali dengan Menggunakan Saringan Pasir Sistim Up Flow Berdasarkan Jenis dan Ketebalan Media Saringan Di Dusun I Kikik Kecamatan Hamparan Perak Tahun 2007. Medan: USU. Nugroho, Wahyu. Purwoto Setyo. 2013. Removal Klorida, TDS Dan Besi Pada Air Payau Melalui Penukar Ion dan Filtrasi Campuran Zeolit Aktif dengan Karbon Aktif. Jurnal Teknik WAKTU Volume 11 Nomor 01 – Januari 2013 [On line] Dari: https://www.coursehero.com/file/18673510/jurnalreaksi-pertukaran-kationpdf/ [17 November 2016] Potabuga, Hardianti dkk. 2014. Analisis Pemberian Dosis Arang Tongkol Jagung dalam Menurunkan Kadar Mangan (Mn) pada Air (Study Kasus di Sumur Gali Kos Kharisma Kota Gorontalo). Gorontalo: Universitas Negeri Gorontalo. Purwanti W. H. 2010. Laju Reaksi. [On line] dari http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/PurwantiWidhyHastuti, S.Pd., M.Pd./Laju Reaksi (2).pdf [9 September 2016] Putra, alhafiza. 2002. Efektifitas Multiple Tray Aerator Sederhana dengan Berbagai Jarak Antar Tray dalam Penurunan Kadar Fe dan Mn Pada Sumur Gali. Medan: USU. Rader, Larry. How To Operate and Maintain Manganese Greensand Treatment Units. [On line] dari http://www.waterresearch.net/Waterlibrary/privatewell/greensand.pdf [8 September 2016]. Rahayu, Arista. 2015. Pengaruh Perubahan Massa Zeolit terhadap Kadar pH Limbah Pabrik Gula melalui Media Filtrasi. Jurnal MIPA, Universitas Negeri Semarang, pp. 123-127. Rahmawati, Novia. 2015. Reduksi Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Pada Air Tanah Menggunakan Media Filtrasi Manganese Greensand dan Zeolit Terpadukan Resin. Jurnal Teknik Waktu Volume 13 Nomor 02 – Juli 2015 –ISSN : 1412-1867. Program Studi Teknik Lingkungan Universitas PGRI Adi Buana Surabaya. Republik Indonesia. 1990. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416 Tahun 1990 Tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air. Jakarta: Sekretariat Kabinet RI.
Republik Indonesia. 2001. Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Sekretariat Kabinet RI. Republik Indonesia. 2010. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Jakarta: Sekretariat Kabinet RI. Rumapea, Nurmida. 2009. Penggunaan Kitosan dan Polyaluminium Chlotida (PAC) untuk Menurunkan Kadar Logam Besi (Fe) dan Seng (Zn) dalam Air Gambut. Tesis, Medan: Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Said, Idaman Nusa. 2005. Metoda Penghilangan Zat Besi dan Mangan Di Dalam Penyediaan Air Minum Domestik. JAI Vol. 1, No. 3 2005 [On line] Dari: http://www.kelair.bppt.go.id/Jai/2005/vol1-3/01femn.pdf [5 September 2016] Said, Idaman Nusa. Wahjono, H. 1999. Pembuatan Filter untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan Di Dalam Air. [On line] Dari: http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/Buku10Patek/02FILTER.pdf [7 Oktober 2016] Said, Muhammad. 2008. Aktifasi Zeolit Alam sebagai Adsorbent pada Adsorpsi Larutan Iodium. Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 15, Desember 2008. Universitas Sriwijaya. Saragih, Fasma Riana. 2013. Pemanfaatan Kembali Zeolit Alam Setelah Mengalami Proses Regenerasi Sebagai Penyerap Logam Cu (Tembaga) Dan Zn (Seng) Di Dalam Air Limbah Industri Pertambangan Emas. Medan: USU. Sugito. Sembodo, Prijo Budi. 2014. Peningkatan Kualitas Sumber Daya Air Melalui Pengolahan Berbasis Ion Exchange Terpadukan dengan Membran Permiabel Pada Medan Electrodeionization (EDI). Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN : 978-602-0951-00-3. Universitas PGRI Adi Buana Surabaya. Wilson, Amber., Parrott K, Blake R. 1999. Iron and Manganese in Household Water. [On line] dari http://www.wellwater.bse.vt.edu/files/356-478ironmangan.PDF [10 September 2016].
