THE ENVIRONMENTALIST

The Environmentalist. Banyak cara untuk mengolah air asin menjadi air tawar, proses ini kita kenal dengan sebutan desalinasi. Contoh proses desalinasi yang berkembang saat ini adalah dengan Teknologi Distilasi, Pembekuan, Pertukaran ion, Penguapan sinar matahari, dan Teknologi Membran.

Teknologi terakhir yang saya sebutkan (membran) adalah teknologi yang cukup banyak digunakan, contoh teknologi membran adalah electrodialisis dan reverse osmosis. Dari dua teknologi membran tersebut reverse osmosis yang paling sering dipakai saat ini. Reverse Osmosis adalah salah satu teknologi pengolahan air asin menjadi air tawar yang paling sering digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum pada daerah rawa seperti di Kalimantan dan Sumatera.

Pada tahun 1748, Ilmuwan Perancis  Abbe Nollett, menemukan peristiwa osmosis yang alami. Proses ini terjadi ketika aliran cairan melalui suatu membran semi-permeable ke larutan konsentrat yang kemudian airnya menjadi tawar. Lebih dari 200 tahun kemudian, peristiwa ini telah dikenali sebagai cara untuk mengolah air asin, air payau, atau air yang berwarna.

Cara Kerja Reverse Osmosis 

Daya penggerak di belakang reverse osmosis memberikan tekanan hidrostatik yang berbeda. Tanpa adanya pengaruh dari tekanan luar, air asin seperti yang terlihat pada gambar akan menerobos membran untuk menetralkan/menawarkan air yang mengandung  garam melalui  proses osmosis. Perbedaan pada permukaan air dalam kaitan dengan perpindahan ini disebut dengan osmotic pressure head, dan tekanan hidrostatik yang menyebabkan kenaikan pada permukaan air adalah osmotic pressure. Dalam beberapa kasus air laut yang  mempunyai kandungan garam tinggi, tekanan osmotis dapat menjadi sebesar  1000 psi.

The Enviromentalist. Dalam Pengolahan air limbah dan pengolahan air bersih/minum, sering kita menjumpai unit pengolahan yang bermacam-macam, namun kadangkala kita tidak mengetahui cara kerja alat tersebut.

Dari berbagai unit pengolahan air limbah atau air bersih, kita sering melihat rentetan unit pengolahan seperti koagulasi- flokulasi- sedimentasi dan filtrasi. Rentetan alat ini selalu beriringan dan tidak pernah kita jumpai urutan terbalik-balik, karena memang cara kerjanya begitu. Apabila ada koagulasi, selalu diikuti dengan flokulasi dan selajutnya sedimentasi dan filtrasi, seakan-akan rentetan pengolahan ini adalah satu paket.

Air yang mempunyai turbiditas (kekeruhan) tinggi sangat pas menggunakan rentetan pengolahan ini. Pasalnya pengolahan ini dapat mengedapkan partikel tersuspensi, sehingga hasil akhirnya menjadi sludge (lumpur), dan lumpur ini dapat digunakan untuk pupuk tanaman apabila lumpur tersebut bukan berasal dari limbah B3 (bahan beracun dan berbahaya), dan air yang keluar relatif lebih jernih (perhatikan pada gambar di atas).

Berdasarkan gambar di atas, maka kita dengan mudah mengamati proses atau cara kerja pengendapan partikel tersuspensi di dalam air limbah. Cara kerjanya adalah air yang setelah mengalami perlakukan koagulasi (pemberian koagulan seperti tawas atau PAC, dll), Pada koagulasi ini terjadi pengadukan cepat, pengadukan ini membantu bahan kimia seperti tawas menjadi homogen di dalam air, sehingga partikel tersuspensi akan membentuk gumpalan yang lebih besar. Setelah koagulasi diikuti dengan flokulasi, dalam flokulasi terjadi pengadukan lambat agar partikel yang telah membesar tadi tidak pecah menjadi partikel-partikel semula. Kemudian overflow ke bak sedimentasi, sesuai dengan namanya, pada bak ini partikel yang telah membesar tadi akan mengendap di dalam bak sedimentasi secara gravitasi. Apabila pada sedimentasi ini masih ada pertikel yang ngeyel (membandel) tidak mau mengendap, maka langkah selajutnya dapat dilakukan penyaringan dengan media tertentu tergantung dari karakteristik dari air limbah tersebut.

Mudah bukan…., begitulah cara kerja pengendapan partikel tersuspensi.

Dampak yang paling kita rasakan terjadinya pemanasan global adalah musim kemarau relatif lebih panjang sedangkan musim penghujan relatif lebih pendek, walaupun demikian sekali hujan sering menimbulkan banjir. Ini adalah salah satu ciri  pemanasan global.

Oleh karena musim kemarau relatif lebih panjang, sehingga imbuhan air hujan yang nantinya menjadi air tanah tentunya menjadi sangat berkurang, sementara penggunaan air tanah cenderung meningkat. Kondisi inilah awal mula terjadinya intrusi air asin tersebut.

Proses Terjadinya Intrusi Air Asin

Pada daerah yang berdekatan dengan pantai atau dekat dengan laut, maka terjadi pertemuan antara air laut dengan air tawar yang kita kenal dengan sebutan interface. Interface ini bisa menjorok ke arah laut dan juga bisa juga menjorok ke arah darat tergantung besar kecilnya imbuhan air hujan. Apabila imbuhan air hujan lebih sangat besar, maka interface akan menjorok ke arah laut, sedangkan imbuhan air hujan sedikit atau tidak ada sama sekali, maka interface akan menjotok ke arah darat. Perubahan di dalam tanah oleh imbuhan atau perubahan luar aliran dalam daerah air tawar, menyebabkan perubahan interface. Penurunan aliran air tawar yang masuk ke laut menyebabkan interface bergerak ke dalam tanah dan menghasilkan intrusi air asin ke dalam akuifer. Sebaliknya suatu peningkatan aliran air tawar mendorong interface ke arah laut. Laju gerakan interface dan respon tekanan akuifer tergantung kondisi batas dan sifat akuifer pada kedua sisi interface.

Akibat penggunaan air tanah yang berlebihan sementara imbuhan air hujan terbatas menyebabkan interface menjadi naik ke atas. Keadaan ini kita kenal dengan sebutan up conning (lihat gambar di atas). Sehingga air yang dikonsumsi menjadi asin akibat pengaruh air laut.

Tidak semua air yang rasanya asin menunjukkan terjadinya intrusi. Bisa jadi itu hanya air yang terjebak dalam batuan (water connate /air fosil). Air ini terjebak di dalam batuan puluhan tahun lamanya, sehingga airnya menjadi asin. Air yang diambil dengan cara jetting, maka akan menyebabkan air yang berada di dalam aquitard dapat tersedot, termasuk air fosilpun ikut tersedot. Dengan demikian air asin yang terjadi bukanlah akibat intrusi. Konon di Jakarta juga begitu, menurut hasil penelitian yang dilakukan oleh Smith yang berasal dari Jerman, bahwa air asin yang berada di sumur-sumur penduduk di Jakarta bukanlah hasil dari intrusi, tetapi akibat adanya air fosil. Wallahu a’lam