Natural Filtration ' Banana Peel"

 

LKTIN Lomba Inovasi Teknologi Lingkungan

Natural Filtration

Bidang Lomba :

Sanitasi dan Air Bersih

Tingkat :

Perguruan Tinggi

Diusulkan oleh :

Peni Hardiyanto                      09.331.0133

Bop Albertha                         10.331.0227

            

Universitas Islam Riau

Pekanbaru

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan pertolonganNya kami dapat menyelesaiakan karya ilmiah yang berjudul ‘’Natural Filtration’’. Meskipun banyak rintangan dan hambatan yang kami alami dalam proses pengerjaannya, tapi kami berhasil menyelesaikannya dengan baik.

Tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah membantu kami dalam mengerjakan proyek ilmiah ini. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman mahasiswa yang juga sudah memberi kontribusi baik langsung maupun tidak langsung dalam pembuatan karya ilmiah ini.

Tentunya ada hal-hal yang ingin kami berikan kepada masyarakat dari hasil karya ilmiah ini. Karena itu kami berharap semoga karya ilmiah ini dapat menjadi sesuatu yang berguna bagi kita bersama.

Pada bagian akhir, kami akan mengulas tentang berbagai masukan dan pendapat dari orang-orang yang ahli di bidangnya, karena itu kami harapkan hal ini juga dapat berguna bagi kita bersama.

Semoga karya ilmiah yang kami buat ini dapat membuat kita mencapai kehidupan yang lebih baik lagi.

Pekanbaru, 17 januari 2013

Penulis

DAFTAR ISI

KataPengantar

DaftarIsi

Abstrak

Abstract

BAB I.  PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

1.2       Tujuan Penelitian

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1       AirBersih

2.2       Pencemaran Air

BAB III.  METODE PENELITIAN

3.1       Diagram Alir Penelitian

3.2       Sketsa Alat Penelitian

3.3       Cara Kerja Alat Penelitian

Bab IV. ANALISIS PERMASALAHAN

4.1       Kulit Pisang Kepok

4.2       Arang Kulit Singkong

Bab V. PENUTUP

4.1       Kesimpulan

4.2       Saran

DAFTAR PUSTAKA

JADWAL PENELITIAN 

RINCIAN BIAYA

RIWAYAT HIDUP PENULIS

LAMPIRAN

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Air merupakan salah satu kebutuhan hidup manusia. Bahkan dapat dikatakan sebagai kebutuhan primer, sebab manusia tidak dapat hidup tanpa air. Air juga bisa dikatakan sebagai sumber daya multi guna. Kegunaannya mulai dari untuk pengaturan ekosisrem, irigasi, pembangkit tenaga listrik sampai kepada pemenuhan kebutuhan hajat hidup manusia seperti mandi, masak, minum dan sebagainya (Rony Gunawan, 2009).

Manusia dapat dengan mudah mengatur alam dan lingkungannya sesuai dengan yang diinginkan melalui pemanfaatan ilmu dan teknologi yang dikembangkannya.  Pengelolaan lingkungan hidup merupakan kewajiban bersama berbagai pihak baik pemerintah, pelaku industri, dan masyarakat luas. Hal ini menjadi lebih penting lagi mengingat Indonesia sebagai negara yang perkembangan industrinya cukup tinggi dan saat ini dapat dikategorikan sebagai negara semi industri (semi industrialized country). Sebagaimana lazimnya negara yang masih berstatus semi industri, target yang lebih diutamakan adalah peningkatan pertumbuhan output, sementara perhatian terhadap eksternalitas negatif dari pertumbuhan industri tersebut sangat kurang (Pranowo, 2005).

Dengan semakin berkembangnya industri dan teknologi, akan menimbulkan dampak bagi kehidupan manusia, baik dampak negatif maupun dampak positif. Hal ini juga berpengaruh terhadap polusi air di lingkungan sekitar. Polusi ini dapat berdampak buruk terhadap kesehatan masyarakatnya. Menurut Effendi (2006), masalah penurunan kualitas air akan menimbulkan gangguan, kerusakan dan bahaya bagi semua mahluk hidup yang bergantung pada sumberdaya air.

Berbagai upaya telah dilakukan untuk mendapatkan air bersih yang bebas dari pencemaran akibat dari banyaknya aktivitas manusia dewasa ini. Secara umum ada empat kegiatan dalam siklus perputaran air berkaitan dengan aktivitas manusia, yaitu : eksplorasi air, konsumsi air, produksi air limbah, dan penjernihan air limbah. Pada kegiatan yang keempat yaitu penjernihan air limbah, terdapat beberapa proses antara lain: penyaringan, sedimentasi, filtrasi dan disinfektansi (Widiyanti, 2004 ).

Untuk mengatasi hal tersebut salah satu cara yang dapat dilakukan yaitu dengan filtrasi atau penyaringan, yang merupakan bagian dari sanitasi. Filtrasi atau penyaringan merupakan proses dimana air dibersihkan dengan melewatkan melalui bahan (media) yang berpori. Cara ini cukup dikenal masyarakat dan sering digunakan dalam berbagai penjernihan air. Alat pengolahan air bersih sederhana yang kami rancang tersebut adalah alat pengolahan air bersih yang merupakan paket yang terdiri dari kulit pisang kepok , sabut kelapa+ijuk , batu zeolit, kerikil sungai, pasir silica dan pompa.

1.2  Tujuan Penelitian

Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini adalah :

a.       Mengurangi permasalahan tentang air yang tercemar limbah.

b.      Mampu mengolah air limbah menjadi air bersih untuk kebutuhan sehari-hari seperti mandi dan mencuci (air layak pakai).

c.       Menghasilkan teknologi tepat guna yang ramah lingkungan serta tanpa zat kimia.

BAB II

TINJAUN PUSTAKA

2.1              Air Bersih

Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990 Tentang ”Syarat-syarat Dan Pengawasan Kualitas Air “, air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.  Dan peraturan tersebut telah disesuaikan dengan standar yang ditetapkan WHO. Ada beberapa persyaratan yang perlu diketahui mengenai kualitas air tersebut baik secara fisik, kimia dan juga mikrobiologi.

1.      Syarat Fisik

Adapun syarat fisiknya yaitu :

a.       Air harus bersih dan tidak keruh

b.      Tidak berwarna apapun

c.       Tidak berasa apapun

d.      Tidak berbau apaun

e.       Suhu antara 10-25^o C (sejuk)

f.       Tidak meninggalkan endapan

2.      Syarat Kimia

Adapun syarat kimia :

a.       Tidak mengandung bahan kimiawi yang mengandung racun

b.      Tidak mengandung zat-zat kimiawi yang berlebihan

c.       Cukup yodium

d.      pH air antara 6,5 – 9,2

3.      Syarat Mikrobiologi

Adapun syarat mikrobiologi dari air bersih yaitu :

Tidak mengandung kuman-kuman penyakit seperti disentri, tipus, kolera, dan bakteri patogen penyebab penyakit.

Seperti kita ketahui jika standar mutu air sudah diatas standar atau sesuai dengan standar tersebut maka yang terjadi adalah akan menentukan besar kecilnya investasi dalam pengadaan air bersih tersebut, baik instalasi penjernihan air dan biaya operasi serta pemeliharaannya. Sehingga semakin jelek kualitas air semakin berat beban masyarakat untuk membayar harga jual air bersih. Dalam penyediaan air bersih yang layak untuk dikonsumsi oleh masyarakat banyak mengutip Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 173/Men.Kes/Per/VII/1977, penyediaan air harus memenuhi kuantitas dan kualitas, yaitu:

a.    Aman dan higienis.

b.    Baik dan layak minum.

c.    Tersedia dalam jumlah yang cukup.

d.    Harganya relatif murah atau terjangkau oleh sebagian besar masyarakat.

Parameter yang ada digunakan untuk metode dalam proses perlakuan, operasi dan biaya. Parameter air yang penting ialah parameter fisik, kimia, biologis dan radiologis yaitu sebagai berikut:

1.      Parameter Air Bersih secara Fisika

a.       Kekeruhan

b.      Warna

c.       Rasa & bau

d.      Endapan

e.       Temperatur

2.      Parameter Air Bersih secara Kimia

a.       Organik, antara lain: karbohidrat, minyak/ lemak/gemuk, pestisida, fenol, protein, deterjen, dll.

b.      Anorganik, antara lain: kesadahan, klorida, logam berat, nitrogen, pH, fosfor,belerang, bahan-bahan beracun.

c.       Gas-gas, antara lain: hidrogen sulfida, metan, oksigen.

3.      Parameter Air Bersih secara Biologi

a.       Bakteri

b.      Binatang

c.       Tumbuh-tumbuhan

d.      Protista

e.       Virus

4.      Parameter Air Bersih secara Radiologi

a.       Konduktivitas atau daya hantar

b.      Pesistivitas

c.       PTT atau TDS (Kemampuan air bersih untuk menghantarkan arus listrik)

Dengan standar tersebut maka air konsumsi yang kita gunakan akan aman bagi kesehatan kita, karena itu jadilah manusia yang selektif demi kesehatan dan juga keberlangsungan kita.

2.2              Pencemaran Air

2.2.1        Definisi Pencemaran Air

Apabila terjadi perubahan fisis, kimiawi, dan biologis terhadap air sehingga air tidak sesuai lagi untuk digunakan, maka kejadian tersebut tergolong pencemaran air.

Perubahan kondisi tersebut dapat saja merugikan bagi suatu organisme, namun justru menguntungkan bagi organisme lain. Misalnya pada kondisi bahan organik terlarut yang meningkat jumlahnya sehingga meningkatkan pemakaian oksigen, populasi ikan akan sangat dirugikan dan  bagi dekomposer, yaitu bakteri dan fungi, justru diuntungkan dan dapat berkembang lebih pesat. Dengan demikian derajat pencemaran air tersebut bersifat subjektif dan relatif kepada siapa yang memandangnya. Apakah suatu badan air telah berkurang kualitasnya tergantung pada perspektif masing-masing.

Mengapa demikian?

Pencemaran air terjadi karena adanya pencemar, yaitu suatu zat atau pengaruh yang bukan asli dimiliki oleh badan air tersebut. Pencemaran memiliki sumber atau asal usul. Apa saja sumber pencemar air, jenis dan dampaknya?

SUMBER PENCEMAR

Pencemaran dapat terjadi secara alami dan akibat perilaku manusia. Sumber pencemaran dapat berasal dari satu titik tertentu yang diketahui (point resource), misalnya  dari pipa buangan limbah suatu pabrik ke aliran sungai. Karena sumber pencemaran ini diketahui dan tertentu maka lebih mudah untuk mengaturnya. Sebaliknya pencemaran juga terjadi  di suatu perairan karena sumber yang tak diketahui dengan pasti, misalnya dari buangan rumah tangga, air larian dari lapangan golf, dari peternakan, ataupun pertanian. Zat buangan yang dapat menimbulkan pencemaran terakumulasi semakin banyak, dan pada suatu tempat air sungai sudah sangat tercemar. Sumber pencemaran yang tersebar tersebut (non point resources) lebih sukar untuk dikontrol.

DAMPAK DAN JENIS PENCEMARAN AIR

Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda – beda, seperti :

1. Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi.
2. Sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem.
3. Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.
4. Seperti limbah pabrik yg mengalir ke sungai

Banyak akibat yang ditimbulkan oleh polusi air, diantaranya :

1. Terganggunya kehidupan organisme air karena berkurangnya kandungan oksigen
2. Terjadinya ledakan ganggang dan tumbuhan air
3. Tersumbatnya penyaring reservoir, dan menyebabkan perubahan ekologi
4. Dalam jangka panjang mengakibatkan kanker dan kelahiran cacat
5. Dapat mengakibatkan mutasi sel kanker dan leukemia

Dampak pencemaran air pada umumnya dibagi atas 4 kelompok, yaitu :

1. Dampak terhadap kehidupan biota air
2. Dampak terhadap kualitas air tanah
3. Dampak terhadap kesehatan
4. Dampak terhadap estetika lingkungan

Jenis – Jenis Pencemaran Air

1. Pencemaran Mikroorganisme dalam Air

Kuman penyebab penyakit pada makhluk hidup seperti bakteri, virus, protozoa, dan parasit.

2. Pencemaran Air oleh Bahan Anorganik Nutrisi Tanaman

Penggunaan  pupuk nitrogen dan fosfat dalam bidang pertanian telah dilakukan sejak lama secara meluas. Pupuk kimia ini dapat menghasilkan produksi tanaman yang tinggi sehingga menguntungkan petani.  Tetapi dilain pihak, nitrat dan fosfat dapat mencemari sungai, danau, dan lautan.

3. Pencemar Bahan Kimia Anorganik

Bahan kimia anorganik seperti asam, garam dan bahan toksik logam lainnya seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), merkuri (Hg) dalam kadar yang tinggi dapat menyebabkan air tidak enak diminum. Disamping dapat menyebabkan matinya kehidupan air seperti ikan dan organisme lainnya, pencemaran bahan tersebut juga dapat menurunkan produksi tanaman pangan dan merusak  peralatan yang dilalui air tersebut (karena korosif).

4. Pencemar Bahan Kimia Organik

Bahan kimia organik seperti minyak, plastik, pestisida, larutan pembersih, detergen dan masih banyak lagi bahan organik terlarut yang digunakan oleh manusia dapat menyebabkan kematian pada ikan maupun organisme air lainnya.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1       Teknik Pengolahan Air

Pada sistem pengolahan air ini, kami menggunakan beberapa macam cara agar dapat mengubah air limbah tersebut menjadi air yang layak dipakai kembali. Sistem kami terbagi mejadi 5 bagian yaitu :

1.      Kolam Penampungan Air  Kotor

Kolam penampungan air kotor ini memiliki dimensi  1x1x0.5m. Kolam dapat terbuat dari PVC atau dapat dibangun dari batu dan ditempatkan didalam tanah layaknya safety tank. Pada kolam ini bagian atas dilengkapi dengan kaca hitam yang berfungsi sebagai penangkap panas matahari. Panas matahari akan menghangatkan air yang akan membantu memudahkan terjadinya pengendapan. Volume maksimal yang dapat ditampung kolam ini adalah 500 liter, namun  yang disarankan dalam penampungan ini adalah 400 liter. Setelah terjadi pengendapan maka air akan dipompa masuk ke dalam tabung penyaringan.

2.      Tabung Penyaringan berisi sabut kelapa

Tabung ini memiliki diameter 25,4 cm dan tinggi 30 cm . Tabung ini terbuat dari PVC yang di dalamnya sabut kelapa.. Pada bagian sisi samping PVC kami beri lubang dan juga terbetang pipa silinder dengan lunag kapiler.

3.      Tabung Penyaringan Utama

Tabung ini memiliki diameter 25,4 cm dengan tinggi 60 cm , lalu di dalamnya kami beri lapisan penyaringan bertingkat yang terdiri dari variasi batu zeolit, kulit pisang, pasir silica arang kulit singkong dan sabut kelapa+ijuk.

 

4.      Tabung Penyaringan Akhir

Tabung ini memiliki diameter 25,4 cm dengan tinggi 60 m , lalu di dalamnya kami beri lapisan penyaringan bertingkat kulit pisang, batu zeolite, arang kulit singkong, kerikil sungai dan sabut kelapa.

5.      Kolam Penampungan Air Bersih

Kolam ini berukuran sama dengan kolam pengendapan dengan anggapan bahwa air yang keluar akan sama dengan air yang masuk. Kolam juga dapat dibuat dari PVC ataupun dibuat dari batu seperti kolam pengendapan tadi . Pada kolam ini kami akan menggukankan 4 buah lampu ultraviolet dengan daya kecil yang berguna untuk membunuh bakteri-bakteri serta beberapa organisme berbahaya yang tersisa pada air yang telah disaring tersebut dan juga kami menggunakan kaca biasa, yang biasa digunakan di rumah tangga pada atasnya namun kini berwarna putih untuk mempermudah pengguna melihat air hasil saringan dan menghangatkan air.

Gambar 2. Skema Alat Penelitian

CARA KERJA :

1.      Air yang telah ditampung pada kolam pengendapan akan mengalami pengendapan selama lebih kurang 2 – 4 jam yang mana didalam kolam pengendapan tersebut, air limbah akan mengalami pemanasan, ini bertujuan untuk mempermudah nantinya pemisahan logam berat yang akan difiltrasi. Kemudian setelah itu air limbah akan dipompa ke dalam tabung penyaringan yang berisi busa yang telah di kompres dengan tekanan sesuai dengan ketahanan pipa. Pipa yang digunakan untuk pemompaan adalah pipa standar pvc dengan kedalaman bibir pipa pada kolam pengendapan adalah 40 cm dari dasar pipa . Air limbah dipompakan menggunakan pompa dengan daya yang dapat disesuaikan oleh pengguna .

2.      Air yang ketika berada di dalam tabung penyaringan berisi busa yang telah di kompreskan akan mangalami penaikan suhu dan kemudian akan dialirkan ke dalam tabung penyaring utama dan tabung penyaringan akhir yaitu:

I.                   Filtrasi tabung penyaringan utama berisikan : Arang Kulit Singkong + Kulit pisang  + Batu Zeolite + Pasir Silika + dan sabut kelapa+ijuk

II.                Filtrasi tabung penyaringan akhir berisikan :Kulit Pisang + Batu Zeolit + Kerikil Sungai dan saringan halus.

Susunan ini kami buat berdasarkan kemampuan bahan tersebut untuk menyaring logam berat dan zat-zat kimia yang berbahaya yang terdapat dalam limbah rumah tangga tersebut, sehingga dihasilkan kualitas air yang layak untuk digunakan.

3.      Setelah itu air akan dialirkan ke dalam kolam penampungan yang kemudian air tersebut akan disinari oleh lampu ultraviolet dan ini bertujuan untuk menetralisasikan air yang keluar dari bahaya bakteri e-coly, sehingga air tesebut  dapat digunakan untuk aktivitas mencuci dan mandi kembali.

Bahan-bahan yang digunakan pada alat filtrasi :

Ø  Pipa PVC                                            : Pipa PVC ½ inch dan 10 inch

Ø  Pompa                                                 : P H 100AN

Ø  Kolam Pengendapan                           : Terbuat dari batu semen berukuran

Panjang 1m, Lebar 1m dan Tinggi   50cm

Ø  Tabung Filtrasi                                    : Pipa PVC berdiamter 25,4 cm dan

Panjang 1 m

Ø  Kolam penampung hasil filtrasi          : Terbuat dari bak fiber berukuran

Panjang 1 m, Lebar 1 m dan Tinggi 50 cm

BAB IV

ANALISIS PERMASALAHAN

4.1       Kulit Pisang Kepok

Menurut Rinawati dkk (2008), menyebutkan bahwa salah satu bahan pencemar yang sering ditemukan di lingkungan perairan adalah logam berat. Logam berat yang telah mencemari suatu perairan akan terakumulasi dalam sedimen dan organisme melalui proses gravitasi, bio-konsentrasi, bio-akumulasi, dan bio-magnifikasi. Urutan toksisitas logam berat adalah: Hg²⁺ > Cd²⁺ > Ag²⁺ > Ni²⁺> Pb²⁺> As²⁺> Cr²⁺> Sn²⁺> Zn². Kadar ini akan meningkat bila limbah perkotaan, pertambangan, pertanian dan perindustrian yang banyak mengandung logam berat masuk ke lingkungan laut. Beberapa daerah yang kaya akan industri, sayur-sayuran, ikan-ikan mengandung logam berat. Apabila makanan tersebut dikonsumsi secara terus menerus, maka logam berat dapat terakumulasi di dalam tubuh dan dapat menyebabkan kanker, atau penyakit lain seperti gangguan ginjal, sistem saraf pusat, saluran pencernaaan, pernafasan, darah, kulit, sistem endokrin, dan kardiovaskuler. Hal itu dikarenakan logam berat tersebut bersifat kumulatif, akan menumpuk dalam jumlah banyak dalam tubuh jika kita sering mengkonsumsi makanan yang mengandung logam berat tersebut (Suyanto dan Koesmantoro, 2010).

Logam tembaga (Cu) merupakan salah satu logam essensial yang diperlukan makhluk hidup dalam pertumbuhannya. Cu banyak terdapat dalam air, tanah, dan udara baik dalam bentuk ion maupun persenyawaan. Semakin meningkatnya aktifitas dan tuntutan kesejahteraan manusia akan berdampak pada peningkatan pencemaran berbagai macam logam berat, diantaranya adalan Cu. Logam Cu termasuk logam berat essensial, jadi meskipun beracun tetapi sangat dibutuhkan manusia dalam jumlah yang kecil. Toksisitas yang dimiliki Cu baru akan bekerja bila telah masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah yang besar atau melebihi nilai toleransi organisme terkait. Cu merupakan logam essensial yang jika berada dalam kosentrasi rendah dapat merangsang pertumbuhan organisme sedangkan dalam konsetrasi yang tinggi dapat menjadi penghambat.

Timbal atau timah hitam dan dalam bahasa ilmiahnya dikenal dengan kata plumbum, logam ini disimpulkan dengan Pb. Pb sangat rapuh dan mengkerut pada pendinginan, sulit larut dalam air dingin, air panas dan air asam timah hitam dapat larut dalam asam nitrit, asam asetat dan asam sulfat pekat. Timah hitam dan senyawanya masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan dan saluran pencernaan, sedangkan absorbsi melalui kulit sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Bahaya yang ditimbulkan oleh Pb tergantung oleh ukuran partikelnya. Partikel yang lebih kecil dari 10 mg dapat tertahan di paru-paru, sedangkan partikel yang lebih besar mengendap di saluran nafas bagian atas. Pb adalah racun sistemik, keracunan Pb akan menimbulkan gejala rasa logam di mulut, garis hitam pada gusi, ganggunan GI, anorexia, muntah-muntah, kolik, encephalitis, wirstdrop, iritasi, perubahan kepribadian, kelumpuhan dan kebuataan. Basophilic stippling dari sel darah merah merupakan gejala patogenesis bagi keracunan Pb. Gejala lain dari keracunan ini berupa Anemia dan Albuminuria. Timbal dalam susunan unsur merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami termasuk letusan gunung berapi dan proses geokimia. Timah hitam digunakan pula sebagai zat warna yaitu Pb karbonat dan Pb sulfat sebagai zat warna putih dan Pb kromat sebagai krom kuning, krom jingga, krom merah dan krom hijau (Ardyanto, 2005).

Kulit Pisang, batu zeolite, pasir silica, kerikil sungai, arang kulit singkong mempunyai porositas yang dapat dipakai sebagai media filter untuk menyaring logam berat pada limbah cair. Bahan–bahan berbahaya seperti logam berat dapat terikat, tereliminir bahkan tereduksi dalam proses filter ini. Kandungan golongan beracun yaitu air raksa (Hg), kadmium (Cd), timbal (Pb), kromium (Cr), tembaga (Cu), besi (Fe), nikel (Ni), seng (Zn), mangan (Mn), Selenium (Sn), Au dan Ag.

Logam berat beracun dalam air menyebabkan masalah kesehatan pada populasi dan lingkungan. Metode ini untuk meminimalkan jumlah logam ini berbahaya daam penyediaan air meliputi pengendapan kapur, pertukaran ion, adsorbsi karbon atif dalam proses membran dan metode elektrolitik. Beberapa masalah dengan metode saat ini mencakup biaya tinggi, efektifitas rendah, peralatan mahal kebutuhan energi yang tinggi atau limbah beracun. Karbon aktif telah menjadi pilihan populer untuk menghilangkan logam berat, namun biaya yang tinggi dan terbatasnya pasokan bahan telah menimbulkan masalah bagi metode penyerapan. Terdapat alternatif baru untuk karbon aktif dan memiliki bahan alami seperti arang kelapa sawit dan kulit buah beserta serat. Keuntungan menggunakan kulit buah sebagai penyerapan adalah bahwa hal itu sudah tersedia dan lebih murah. Bahan-bahan ini semuanya mengandung gugus asam karboksilat dan fenolik.

Pisang merupakan tanaman yang memiliki banyak kegunaan, mulai dari buah, batang, daun, kulit hingga bonggolnya. Tanaman pisang yang merupakan suku Musaceae termasuk kedalam tanaman yang besar memanjang. Tanaman pisang sangat menyukai sekali pada daerah yang beriklim tropis panas dan lembab terlebih si dataran rendah. Ditemui pula di kawasan Asia Tenggara, seperti Malaysia, Indonesia serta termasuk pula Papua, Australia Topika, Afrika Tropi. Pisang dapat berbuah sepanjang tahun pada daerah dengan hujan merata sepanjang tahun. Umumnya, kebanyak orang memakan buah pisang kulitnya akan dibuang begitu saja. Seringkali kulit pisang dianggap sebagai barang tak berharga alias sampah. Ternyata dibalik anggapan tersebut, kulit pisang memiliki kandungan vitamin C, B, kalsium, protein dan juga lemak yang cukup baik. Selain itu, kulit pisang menyimpan tegangan tenaga listrik. Kandungan tenaga listrik yang ada pada kulit pisang bisa dimanfaatkan untuk menggantikan tenaga batu baterai (Mashur, 2011).

Menurut Suhartono (2011), menyebutkan bahwa pisang kepok (Musa acuminate L.) merupakan produk yang cukup perspektif dalam pengembangan sumber pangan lokal karena pisang dapat tumbuh di sembarang tempat sehingga produksi buahnya selalu tersedia, Kulit buah kuning kemerahan dengan bintik- bintik coklat. Berikut adalah klasifikasi dari buah pisang kepok (Musa acuminate L.):

Kingdom    : Plantae

Filum          : Magnoliophyta

Kelas          : Magnoliopsida

Ordo           : Zingiberales

Famili         : Zingiberraceae

Genus         : Musa

Spesies       : Musa acuminata L.

Pisang yang dikenal sampai saat ini merupakan keturunan dari spesies pisang liar yaitu Musa acuminata dan Musa balbisiana. Pisang Kepok memiliki tinggi 370 cm dengan umur berbunga 13 bulan. Batangnya berdiameter 31 cm dengan panjang daun 258 cm dan lebar daun 90 cm, sedangkan warna daun serta tulang daun hijau tua. Bentuk jantung spherical atau lanset. Bentuk buah lurus dengan panjang buah 14 cm dan diameter buah 3.46 cm. Warna kulit dan daging buah matang kuning tua. Produksi Pisang Kepok dapat mencapai 40 ton/ha (Firmansyah, 2012).

Kulit pisang kepok (Musa acuminate) didalamnya mengandung beberapa komponen biokimia, antara lain selulosa, hemiselulosa, pigemen klorofil dan zat pektin yang mengandung asama galacturonic, arabinosa,  galaktosa dan rhamnosa. Asam galacturonic menyebabkan kuat untuk mengikat ion logam yang merupakan gugus fungsi gula karboksil. Didasarkan hasil penelitian, selulosa juga memungkinkan pengikatan logam berat. Limbah kulit daun pisang yang dicincang dapat dipertimbangkan untuk ekstraksi tembaga dan ion timbal pada air yang terkontaminasi. Hanya butuh sekitar 20 menit untuk konsentrasi Cu dan Pb untuk mencapai keseimbangan. Kulit buah yang salah satunya kulit pisang dapat digunakan sebagai ekstraktor logam berat.

Langkah-langkah yang dilakukan adalah pertama pisang dicuci sebanyak 5 kali untuk menghilangkan kotoran dan kelembaban yang akan mempengaruhi hasil. Lalu dikeringkan selama 48 jam dalam oven 50^oC. Pengujian ini menunjukkan bahwa gugus karboksil dan kadar selulosa hidroksil akan langsung mempengaruhi kapasitas penyerapan. Kulit pisang dicincang secara efisien dalam media asam. Proses ini mencapai retensi lebih dari 90%  pada pH 3 dan retensi 98% pada pH 4 dan 5. Teknik ini tidak efektif pada pH di bawah 3 dan di atas 5. Hal itu dikarenakan asam karboksilat merupakan kelompok fungsi utama dalam ekstraksi ion logam menjadi protonasi pada konsentrasi H⁺ tinggi. Kapasitas ekstraksi pun hanya memiliki maksimum Cu sebesar 0.30 mmol/g dan Pb sebesar 0.20 mmol/g. Adanya perbedaan nilai maksimum pada ekstraksi Cu dan Pb disebabkan gugus karboksilat dianggap sebagai basa kuat dan memiliki afinitas yang lebih tinggi untuk asam menengah atau kuat. Ion Cu merupakan asam menengah sedangkan Pb dianggap sebagai asam lemah karena tingginya polarisabilitas lebih besar dari radius ion dan menyebabkan ekstraksi lebih rendah.

Hasil pengujian pun menunjukkan bahwa efisiensi ekstraksi berbahan dari kulit pisang kepok adalah sekitar 97-98% dan tidak akan menurun secara signifikan meskipun konsentrasi anion.

Kulit pisang dapat dimanfaatkan dalam mengikat tembaga dan timah dari air limbah yang tercemar dengan tembaga dan timah. Hasilnya pun lebih baik dibandingkan dengan bahan penyaring yang biasa digunakan seperti karbon aktif. Kulit pisang ini dapat digunakan hingga 11 kali proses penjernihan.

4.2       Arang Kulit Singkong

Bentuk karbon aktif bisanya berupa butiran kristal dan tepung (powder) yang memiliki pori-pori. Fungsi pori-pori itu menyerap zat magnetik serta menjernihkan air dari warna keruh serta menghilangkan bau tak sedap. Jika diperiksa di bawah mikroskop, pori-pori pada karbon aktif terlihat banyak dan besar. Pori-pori ini memunyai ukuran yang bermacam-macam. Ada yang berukuran lebih dari 50 nanometer (nm) yang disebut dengan macropores, ada yang berukuran 2–50 nm (mesopores), dan ada juga yang berukuran di bawah 2 nm (micropores).

Untuk mendapatkan arang dari kulit singkong kita menggunakan beberapa tahapan. Langkah pertama mengupas kulit singkong dari dagingnya. Setelah itu dikeringkan dengan durasi yang bervariasi, bergantung kondisi cuaca dan suhu ruangan. Setelah kulit singkong kering, tahapan selanjutnya adalah membakar bahan baku di dalam oven agar menghilangkan senyawa hidrokarbon pada bahan baku. Temperatur yang digunakan harus tinggi. Maka kulit singkong dibakar pada suhu 800^o C. Dan proses pembakarannya berlangsung selama dua sampai tiga jam. Agar proses pembakaran sempurna, selain suhu temperaturnya diatur pada suhu sangat tinggi, kulit singkong dibakar pada ruang tertutup supaya tak ada udara atau oksigen (O₂) di dalam oven. Tujuannya supaya bahan baku kering secara total dan menguapkan senyawa hidrokarbon dalam bahan baku. Tujuannya untuk meminimalisasi kandungan oksigen saat terjadinya proses pembakaran, sebab kalau ada kandungan oksigen maka arangnya akan habis terbakar. Selanjutnya, arang yang berasal dari kulit singkong tersebut dihaluskan. Setelah itu,lakukan proses aktifasi karbon dengan menggunakan larutan sodium hydroxide (NaOH) alias soda kimia. Seusai melewati tahapan aktivasi karbon,  menguji karbon aktif dengan metode atomic absorption spectrophotometer (AAS), yaitu metode untuk menentukan tingkat konsentrasi logam. Proses ini bertujuan meningkatkan volume dan memperbesar diameter pori-pori karbon.

BAB IV

PENUTUP

4.1       Kesimpulan

Dari Pembahasan dalam karya ilmiah ini, kesimpulan penulis adalah sebagai berikut :

1.      Alat penelitian yang telah kami buat tidak menggunakan zat kimia sebagai komponen penyaringan.

2.      Kulit pisang mampu mengikat logam-logam berat berbahaya dan bisa digunakan sebanyak 11 kali penyaringan

3.      Permasalahan air limbah yang tercemar akibat logam berat, terutama tembaga (Cu) dan Timah (Pb), dapat diatasi dengan teknologi filter sederhana berbahan kulit pisang kepok (Musa acuminate), Batu Zeolit, Kerikil Sungai, Arang Kulit Singkong dan Pasir Silika .

4.      Kandungan asam galacturonic, karboksilat  dan selulosa yang dimiliki oleh kulit pisang kepok  (Musa acuminate) mampu mengikat tembaga (Cu) dan Timah (Pb) pada perairan yang tercemar dalam waktu 20 menit.

4.2              Saran

Saran yang dapat kami sampaikan adalah perlunya sosialisasi mengenai teknologi filter sederhana berbahan kulit pisang kepok,batu zeolite, pasir silica, arang kelapa sawit dan kerikil sungai  kepada masyarakat, khususnya masyarakat yang berdomisili di sekitas kawsan perkotaan.

DAFTAR PUSTAKA

Castro, R. S. D., Caetano, L., Ferreira, G., Padilha, P. M., Saeki, M. J., Zara, L. F.,

Martines,   M. A. U., & Castro, G. R. (2011). Banana peel applied to the

solid phase extraction of copper and lead from river water:

Preconcentration of metal ions with a fruit waste. Industrial & Engineering

Chemistry Research, 50(6), 3446-3451. Retrieved from pubs.acs.org/IECR

Hewett, Emma.,  Stem A  and Mrs. Wildfong. 2011. Banana Peel Heavy Metal Water

Filter. http://users.wpi.edu

Bellamy, W. D., Silverman, G. P., Hendricks, D. W., (1984), Filtration of Giardia

Cysts And Other Substances Volume 2 Slow Sand Filtration,

Environmental Protection Agency, Ohio

Alaerts, G. dan Sumestri, S.S., (1987), Metode Penelitian Air, Usaha nasional,

Surabaya

Buzunis, B. J., (1995), Intermittently Operated Slow Sand Filtration : A New

Water Treatment Process, Thesis for Master Engineering, Department Civil Engineering University of Calgary

Fardiaz, S., (1992), Polusi Udara dan Air, Penerbit Kanisius, Jogjakarta

JADWAL PENELTIAN

NO	NAMA KEGIATAN	Bulan Ke-
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Pengambilan sampel limbah rumah tangga
2	Analisis kandungan zat kimia didalam limbah rumah tangga
3	Analisis kandungan air bersih
4	Analisis bahan
5	Perencanaan system
6	Analisis jenis material yang digunakan pada alat filtrasi
7	Perencanaan dimensi atau besarnya alat filtrasi
8	Pembuatan Alat Filtrasi
9	Pengujian Alat

RINCIAN BIAYA :

1. Rincian biaya pembuatan alat

No	Nama Alat	Jumlah barang	Harga per satuan	Harga Total
1	Pipa PVC ½ “	-	-	Rp 60.000,-
2	Kolam Pengendapan	-	-	Rp 150.000,-
3	POMPA P H100AN	-	-	Rp 300.000,-
4	Tabung PVC	3	Rp. 15.000,-	Rp. 45.000,-
5	Elbow	5	Rp. 5.000,-	Rp   25.000,-
6	Asbes	-	-	Rp 150.000,-
7	Kaca hitam	-	-	Rp   30.000,-
8	Lampu Ultra Violet	4	Rp. 12.500,-	Rp   50.000,-
9	Kran	2	Rp. 7.500,-	Rp. 15.000,-
			Jumlah	Rp. 825.000,-

b.      Rincian biaya untuk bahan filtrasi

No	Nama Membran	Jumlah Barang	Harga Per Satuan	Harga Total
1	Batu Zeolit	-	-	Rp  25.000,-
2	Kulit Singkong	3 kg	Rp. 3.000,-	Rp  10.000,-
3	Pasir Silika	-	-	Rp  20.000,-
4	Kulit Pisang Kepok	2 kg	Rp. 12.500,-	Rp  25.000,-
5	Kerikil	-	-	Rp  50.000,-
			Jumlah	Rp. 130.000,-

Rincian biaya pembuatan alat	Rp. 825.000,-
Rincian biaya untuk bahan filtrasi	Rp. 130.000,-
Biaya Total	Rp. 955.000,-