THE ENVIRONMENTALIST

Kebutuhan akan air bersih merupakan dambaan bagi setiap kita, apalagi pada musim hujan sekarang ini, kebutuhan akan air bersih menjadi meningkat. Oleh karenanya diperlukan suatu teknologi tepat guna untuk membantu keadaan di atas. Gambar di atas adalah penyaringan air sederhana skala rumah tangga yang saya kutip dari Pustekkom (2004) yang dapat membantu mengatasi permasalahan akan krisis air bersih.

Langkah-langkah penjernihan sebagai berikut :

1. Air pertama kali diisi pada bagian yang paling atas dengan air kotor atau air yang akan dijernihkan. Kemudian ditambah tawas yang berfungsi sebagai koagulan yang dapat membantu mengendapkan kotoran-kotoran (flok-flok) menjadi lumpur yang siap untuk dibuang. Pemberian kaporit sebagai desinfektan dapat diberikan pada tahap ini, tetapi bisa juga bersifat optional. Pemberiaan kaporit dilakukan untuk membunuh bakteri yang berbahaya bagi kesehatan manusia.

2. Pada tahap kedua dialirkan melalui media pasir dan krikil. Kedua media ini berfungsi untuk menahan partikel yang masih melayang (suspensi) di dalam air, sehingga diharapkan nantinya air yang melalui media ini air dalam kondisi jernih dan sedikit kandungan floknya.

3. Pada tahap selanjutnya, air dialirkan ke media ijuk dan arang. Pemberian media ini dimaksudkan agar air yang masih terdapat kandungan floknya menjadi lebih jernih, sedangkan arang berfungsi untuk menghilangkan rasa air, warna, dan bau yang tidak sedap yang dapat mengganggu kenikmatan kita meminum air.

4. Tahap terakhir air menjadi jernih seperti yang kita harapkan. Pada tahap ini diperkenankan untuk memberikan kaporit kembali sebagai antisipasi pada saat proses penyaringan tadi masih terdapat bakteri yang berbahaya bagi kesehatan tubuh kita.

Jenis pengolahan di atas sebenarnya adalah embrio bagi PDAM-PDAM seluruh Indonesia dalam menerapkan teknnologi pengolahan air skala besar. Pada pengolahan di atas terdapat unit-unit pengolahan air yang sering diterapkan di PDAM, yaitu : Koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan desinfeksi. Koagulasi, flokulasi, sedimentasi, dan desinfeksi terdapat pada tahap pertama kali penyaringan (lihat gambar di atas). Sedangkan filtrasi terdapat pada tahap kedua dan ketiga yaitu berupa pemasangan media pasir, krikil, arang dan ijuk.

Ternyata nenek moyang kita secara tidak langsung memberikan pelajaran berharga kepada kita semua. Sekarang bagaimana dengan kita sendiri ?, sudahkah kita melakukan inovasi yang berharga bagi anak cucu kita kelak ?. Selamat berkarya, semoga kita melahirkan maha karya yang dapat dikenang sepanjang masa. Wallahu a’lam bishshowab.

Isitilah softening dalam istilah teknik lingkungan sangatlah familiar, hanya saja kalau diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi pelunakan mungkin banyak yang tidak mengerti, sehingga kadangkala istilah-istilah asing yang sudah familiar ditelinga kita memang sebaiknya tidak diterjemahkan agar tidak menimbulkan salah pengertian. Saya mencoba menerjemahkannya menjadi pelunakkan, karena pada beberapa literatur yang berbahasa Indonesia saya menjumpai kata pelunakkan tersebut yang merupakan terjemahan dari softening.
Ada beberapa jenis proses pengolahan yang dapat digunakan untuk melunakkan air. Pada setiap proses pengolahan, hasil akhir yang diharapkan adalah sama. Air yang dilunakkan harus mempunyai suatu kesadahan (hardness) sekitar 80 hingga 90 mg/L sebagai kalsium karbonat (CaCO3). Jika air yang dilunakkan lebih lanjut (seperti dalam proses pertukaran ion/ion exchange), air sadah harus dicampur dengan air yang dilunakkan untuk mencapai tingkat kesadahan yang diinginkan. Air terlalu  lunak (soft) juga tidak terlalu baik, karena air mineral salah satu unsurnya adalah calsium, tetapi terlalu tinggi juga tidak baik karena dapat menyebabkan air sabun tidak dapat berbusa serta dapat menyebabkan karatan pada pipa. (more…)

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.

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

The Environmentalist. Kadangkala kita merasa heran, mengapa dua daerah yang berdekatan dengan sampah, yang satu sumurnya  tercemar sedangkan yang lainnya tidak. Padahal kedua-duanya berpotensi tercemar lindi (air kotor yang berasal dari sampah). Pada pembahasan yang lalu telah penulis bahas tentang sumur yang berdekatan dengan sungai dengan judul Mitos Sumur Akan Tercemar Bila Dekat Dengan Sungai. Kali ini penulis membahas tentang faktor-faktor penyebab tercemar tidaknya sumur yang berdekatan dengan tumpukan sampah.

Berdasarkan gambar di atas, maka dapatlah kita simpulkan bahwa, tercemar atau tidaknya sumur anda dengan air lindi, sangat tergantung dari beberapa hal :

• Ketebalan atau kedalaman zona aerasi (zone of aeration) dari sumur kita. Semakin dalam atau tebal zona aerasinya, maka semakin kecil potensi terjadinya pencemaran terhadap sumur kita. Kalupun terjadi pencemaran yang diakibatkan oleh lindi tersebut, maka proses kontaminasinya memerlukan waktu yang relatif lama. Cara mengetahui ketebalan atau kedalaman zona aerasi dari sumur kita adalah dengan cara mengukur yang dimulai dari water table hingga permukaan tanah (tempat kita berpijak).
• Permeabilitas tanah. Permeabilitas ini adalah  kemampuan batuan atau tanah untuk melewatkan cairan, terutama air,  minyak dan gas. Apabila nilai permeabilitasnya besar, maka potensi semakin tercemarnya dengan lindi akan semakin besar, begitu sebaliknya. Permeablitas ini sangat tergantung dari jenis tanah. Tanah yang mempunya grain size nya besar, akan mempunyai permeabilitas yang besar pula, sehingga jenis tanah ini akan sangat mudah meluluskan air ke bawah. Contohnya tanah-tanah yang banyak kandungan pasirnya mempunyai permabilitas yang besar.
• Tekstur tanah. Tekstur tanah adalah pembagian ukuran butir tanah. Butir-butir yang paling kecil adalah butir liat, diikuti oleh butir debu (silt), pasir, dan kerikil. Selain itu, ada juga tanah yang terdiri dari batu-batu.  Tekstur tanah dikatakan baik apabila komposisi antara pasir, debu dan liatnya hampir seimbang. Tanah seperti ini disebut tanah lempung. Semakin halus butir-butir tanah (semakin banyak butir liatnya), maka semakin kuat tanah tersebut memegang air dan unsur hara. Tanah yang kandungan liatnya terlalu tinggi akan sulit diolah, apalagi bila tanah tersebut basah maka akan menjadi lengket. Tanah jenis ini akan sulit melewatkan air sehingga bila tanahnya datar akan cenderung tergenang dan pada tanah berlereng erosinya akan tinggi. Disamping itu  tanah ini mempunyai keuntungan berupa terhambatnya lindi untuk meresap ke dalam tanah, sehingga sumur-sumur akan aman dari kontaminasi lindi. Tanah dengan butir-butir yang terlalu kasar (pasir) tidak dapat menahan air dan unsur hara. Dengan demikian tanaman yang tumbuh pada tanah jenis ini mudah mengalami kekeringan dan kekurangan hara.

Ketiga faktor di atas memberikan kontribusi terhadap tercemar atau tidaknya sumur kita. Berarti jelas sudah mengapa sumur yang berdekatan dengan tumpukan sampah ada yang tercemar dan ada yang belum tercemar tergantung dari ketiga faktor di atas.