PROSES PEMURNIAN AIR DENGAN MODIFIKASI FILTRASI KITOSAN

PROSES PEMURNIAN AIR DENGAN MODIFIKASI

FILTRASI KITOSAN

Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting dalam kehidupan sehari–hari. Air digunakan untuk berbagai kegiatan seperti kegiatan dalam rumah tangga, pertanian, perikanan, pertenakan, industri, pertambangan, rekreasi, olah raga dan sebagainya. Air bersih yang siap dikonsumsi harus dilakukan beberapa pengujian mengenai syarat baku mutu air. Tetapi didalam penelitian hanya dilakukan beberapa pengujian syarat baku mutu air diantaranya adalah konsentrasi besi, total kolifonn, total padatan tersuspensi, pH dan kekeruhan. Telah banyak teknologi terapan yang diciptakan para ahli untuk mengatasi permasalahan pencemaran air, salah satunya adalah dengan penggunaan kitosan untuk mengatasi pencemaran air.

Kitosan adalah hasil proses deasetilasi dari senyawa kitin yang banyak terdapat dalam kulit luar hewan golongan Crustaceae seperti udang dan kepiting. Bila dikonsumsi di dalam tubuh manusia Kitosan bisa berfungsi menyerap lemak. Kemampuan Kitosan untuk menyerap lemak tergantung pada derajat deasetilasinya. Kitosan tersebut dapat digunakan untuk berbagai keperluan industri salah satunya adalah untuk mendapatkan air bersih yang siap dikonsumsi. Kitosan yang dihasilkan setelah proses deasetilasi dengan menggunakan larutan basa memiliki derajat deasetilasi yang berbeda-beda tergantung dari banyaknya gugus asetil yang terbuang. Standar mutu kitosan yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Standar mutu kitosan (Protan Laboratories Inc)

Sifat	Parameter
Ukuran Partikel Kadar air (% berat kering) Kadar abu (% berat kering) Derajat deasetilasi Warna larutan Viskositas         Rendah         Medium         Tinggi         Ekstra Tinggi	Butiran/bubuk ≤ 10% ≤ 2 % ≥ 70% Jernih < 200 200-799 800-2000 >2000

Dalam penelitian salah satu mahasiswa bernama Dery Firdaus Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Bogor ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kitosan dalam menurunkan jumlah bakteri koliform dan konsentrasi besi di dalam air sumur serta pemanfaatannya dalam proses pemurnian air sumur.

Penelitian Proses Pemurnian Air dengan Modifikasi Filtrasi Kitosan dibagi menjadi 2 tahap yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menjernihkan air sumur dengan perlakuan penambahan kitosan 1 ppm (Al),  5 ppm (A2), dan 10 ppm (A3) serta tanpa kitosan sebagai kontrol (A4). Volume air sumur yang akan dijernihkan sebanyak 1 liter dengan lama pengadukan 1 menit. Air tersebut selanjutnya didiamkan selama 12 jam. Kemudian dilakukan pengujian TPC dan konsentrasi besi sampai didapatkan hasil terbaik yaitu penurunan jumlah bakteri dan konsentrasi besi yang paling signifikan dalam sampel air. Kemudian sampel yang menunjukan penurunan junlah bakteri dan konsentrasi besi yang paling signifikan dari penelitian pendahuluan digunakan dalam penelitian utama.

Pada penelitian utama dilakukan proses penyaringan air dengan menggunakan kitosan serbuk sebagai filter. Air yang digunakan dalam penelitian utama adalah hasil terbaik dari penelitian pendahuluan. Filter yang digunakan berupa kolom yang berisi kitosan : 0 g, 5 g, 10 g, dan 15 g dengan panjang kolom masing-masing 15 cm (filter kitosan 5 g), 30 cm (filter kitosan 10 g) dan 35 cm (filter kitosan 15 g) Setiap percobaan diulang sebanyak 2 kali. Alat yang digunakan sebagai tempat untuk menyusun serbuk kitosan yaitu berupa selang air dengan diameter 1,7 cm. Air yang telah disaring menggunakan filter kitosan kemudian diuji kualitasnya, meliputi pH, total koliform, kekeruhan, TSS ( Total Suspended Solids), konsentrasi besi serta penghitungan TPC.

Proses Penelitian Pemurnian Air dengan Modifikasi Filtrasi Kitosan

1.     Proses Penjernihan Air Sumur

Alat                          : 1. Tabung erlenmeyer

2. Pengaduk

3. Botol kaca 300 ml

4. Timbangan digital

5. Beaker glass

6. Aluminium foil

Bahan                      : 1. Air sumur

2. Lamtan kitosan yang berasal dari limbah kulit udang.

Langkah Kerja       : 1. Kitosan dilarutkan dengan asam asetat 1 % (Larutan kitosan)

2. Menambahkan larutan kitosan ke dalam air sumur dan dilakukan pengadukan secara konstan

3. Setelah diaduk, air sumur tersebut didiamkan sampai terjadi proses flokulasi dan koagulasi, sehingga didapat air yang jernih.

4. Setelah zat pengotor yang terdapat di dalam air sumur tersebut mengendap, maka air sumur yang sudah jernih dipisahkan dari endapan zat pengotor untuk dilakukan proses penyaringan dengan menggunakan filter kitosan.

5. Air yang sudah jernih tersebut kemudian dilakukan pengujian TPC dan konsentrasi besi sampai didapatkan hasil terbaik yaitu jumlah bakteri dan konsentrasi besi terendah.

2.     Proses Penyaringan Air

Alat                          : 1. Botol air mineral

2. Tabung elenmeyer

3. Aluminium foil

4. Selang air

5. Seperangkat alat untuk analisis kualitas air

6. Ph Meter

7. Atomic Absorption Spectroscopy ( AAS )

8. Alat Turbidimeter

Bahan                      : 1. Asam Asetat (CH3COOH)

2. Serbuk Kitosan

3. Glass Woll.

Langkah Kerja       : 1. Air hasil penjernihan dengan menggunakan konsentrasi larutan kitosan terbaik dialirkan ke dalam kolom yang sudah berisi kitosan serbuk 5, 10 dan 15 gram blv.

2. Kemudian filtrat air yang keluar dari kolom kitosan tersebut ditampung dalam tabung erlenmeyer dan dilakukan beberapa pengujian kualitas air yaitu pH, total bakteri koliform, kekeruhan, TPC, TSS ( Total Suspended Solids), dan konsentrasi besi.

Skema Proses Penyaringan

Gambar 1. Skema Proses penyaringan air

Desain alat penyaringan ini terdiri dari selang air yang berdiameter 1,7 cm dengan panjang 40 cm. Kemudian pada bagian bawah selang air tersebut disumbat oleh glass woll. Serbuk kitosan yang akan digunakan sebagai filter air dimasukan ke dalam selang air sesuai dengan kebutuhan. Berikut ini merupakan desain alat yang digunakan dalam proses penyaringan air sumur dapat dilihat pada Gambar 2. 

 

Gambar 2. Desain Alat Penyaringan air

Pada penelitian pendahuluan dilakukan proses penjernihan air sumur yang menerapkan prinsip koagulasi. Penggunaan lamtan kitosan sebagai absorben, diutamakan untuk mengikat kotoran, bakteri serta konsentrasi besi yang terdapat di dalam air sumur. Larutan kitosan 1 ppm merupakan perlakuan optimum yang dapat untuk menurunkan jumlah bakteri dm1 konsentrasi besi air sumur. Air sumur yang dijernihkan dengan penambahan larutan kitosan 1 ppm mempunyai nilai TPC sebesar 5,6 x lo3 cfu/ml dan konsentrasi besi sebesar 0,08 mfl.

Kemampuan kitosan sebagai filter dalam upaya pemurnian air sangat efektif. Hal ini terlihat dari hasil penelitian Dery Firdaus yang beberapa parameter kualitas air minum seperti besi terlarut, kekeruhan, pH, dan bakteri koliform yang memenuhi kriteria sebagai air minum. Tetapi untuk parameter kimia TSS tidak memenuhi kriteria sebagai air minum karena nilainya masih tinggi yaitu 22,5 mg/l.

Filter kitosan yang efektif untuk menghasilkan air minum yang sesuai dengan persyaratan Menteri Kesehatan tahun 2002 adalah sebesar 15 gram, kecuali untuk parameter TSS. Kandungan TSS dalam air sumur dengan perlakuan filter kitosan ternyata masih cukup tinggi (22,5 infl), belum memenuhi standar air minum yang dipersyaratkan yaitu sebesar 0 mg/l.

Kemampuan filter kitosan dalam menurunkan jumlah bakteri koliform dan konsentrasi besi di dalam air sangat balk. Hal ini terlihat dari nilai total bakteri koliform yang bemilai no1 dan nilai konsentrasi besi < 0,016 mg/l.

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mencari metode yang mampu menurunkan nilai TSS sehingga dihasilkan air yang memenuhi standar air minum. Untuk menurunkan nilai TSS perlu dibuat desain filter yang tinggi tapi ramping agar aliran air yang melewati kolom lebih lambat sehingga waktu kontak antara air dengan kitosan lebih lama.

Perlu dilakukan penelitian untuk membandingkan efektivitas penggunaan filter kitosan dengan filter air yang sudah ada. Disamping itu perlu juga dilakukan analisis parameter kualitas air minurn lainnya, antara lain kandungan air raksa, timbal, nilai BOD, nilai COD, klorin bebas, oksigen terlarut, mangan, arsen, belerang serta fecal coli.

Untuk mengurangi kontaminasi bakteri, sebaiknya kolom kitosan hams disterilkan terlebih dahulu. Selain itu disarankan agar digunakan kran pada alat penyaringan untuk mengatur kecepatan aliran air agar hasil filtrasi menjadi lebih optimal.

Daftar Pustaka

Dery Firdaus. Proses Pemurnian Air Dengan Modifikasi Filtrasi Kitosan, Tesis Teknologi Hasil Perikanan Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor 2008.

Hargono, Abdullah dan Indro Sumantri. Pembuatan Kitosan Dari Limbah Cangkang Udang Serta Aplikasinya Dalam Mereduksi Kolesterol Lemak Kambing, Tesis Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UNDIP Semarang, 2008.