Rekayasa : Alat Penjernih Air Bahan Alami

Hai Sobat elpedia, yuk kita belajar rekayasa alat penjernih air.
Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi 3/4 permukaan bumi. Namun, tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau. Ironis memang, tetapi itulah kenyataannya. Oleh karena itu, kita harus selalu optimis. Sekalipun air sumur atau sumber air lainnya yang kita miliki mulai menjadi keruh, kotor ataupun berbau, selama kuantitasnya masih banyak kita masih dapat berupaya merubah/menjernihkan air keruh/kotor tersebut menjadi air bersih yang layak pakai.

Ada berbagai macam cara sederhana yang dapat kita gunakan untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah dan paling umum digunakan dengan membuat saringan air. Kita dapat membuat penjernih air atau saringan air sederhana. Perlu diperhatikan, bahwa air bersih yang dihasilkan dari proses penyaringan air secara sederhana tersebut tidak dapat menghilangkan sepenuhnya garam yang terlarut di dalam air.

A. Penjernih Air dari Bahan Alami

1. Sistem Penyaringan Air dari Bahan Alami

Secara umum proses penjernihan air berguna untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air. Proses ini mempunyai tujuan-tujuan sebagai berikut.

1. Menghilangkan gas-gas terlarut.
2. Menghilangkan rasa yang tidak enak.
3. Membasmi bakteri pathogen yang sangat berbahaya.
4. Memperkecil sifat air yang menyebabkan terjadinya endapan pada pipa dan saluran air.

Ada beberapa macam cara sederhana untuk mendapatkan air bersih.
Cara yang paling mudah adalah dengan teknik penyaringan dan teknik pengendapan.

a) Teknik penyaringan
Beberapa cara sederhana untuk penyaringan air sebagai berikut.

1. Saringan kain katun
   Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik penyaringan yang paling sederhana atau paling mudah. Air keruh disaring dengan menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh tersebut. Air hasil saringan tergantung dari ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.
2. Saringan kapas
   Teknik saringan air ini dapat memberikan hasil yang lebih baik dari teknik sebelumnya. Seperti halnya penyaringan dengan kain katun, penyaringan dengan kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Hasil saringan juga tergantung pada ketebalan dan kerapatan kapas yang digunakan.
3. Aerasi
   Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau dihilangkan. Selain itu partikel mineral yang terlarut dalam air seperti besi dan mangan akan teroksidasi dan secara cepat akan membentuk lapisan endapan yang nantinya dapat dihilangkan melalui proses sedimentasi atau filtrasi.
4. Saringan Pasir Lambat (SPL)
   Saringan pasir lambat merupakan saringan air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.
5. Saringan Pasir Cepat (SPC)
   Saringan pasir cepat seperti halnya saringan pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian bawah. Namun arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu, sebelum melewati lapisan pasir.
6. Graffiti-fed filtering system
   Gravity-fed filtering system merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat (SPC) dan Saringan Pasir Lambat (SPL). Air bersih dihasilkan melalui dua tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat (SPC). Air hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya disaring kembali menggunakan Saringan Pasir Lambat. Dengan dua kali penyaringan tersebut diharapkan kualitas air bersih yang dihasilkan tersebut dapat lebih baik. Untuk mengantisipasi debit air hasil penyaringan yang keluar dari Saringan Pasir Cepat, dapat digunakan beberapa Saringan Pasir Lambat.
7. Saringan arang
   Saringan arang dapat dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang. Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada dalam air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa. Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.
8. Saringan keramik
   Saringan keramik dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama sehingga dapat dipersiapkan dan digunakan untuk keadaan darurat. Air bersih didapatkan dengan jalan penyaringan melalui elemen filter keramik. Beberapa filter kramik menggunakan campuran perak yang berfungsi sebagai disinfektan dan membunuh bakteri. Ketika proses penyaringan, kotoran yang ada dalam air baku akan tertahan dan lama kelamaan akan menumpuk dan menyumbat permukaan filter. Sehingga untuk mencegah penyumbatan yang terlalu sering maka air baku yang dimasukkan jangan terlalu keruh atau kotor. Untuk perawatan saringan keramik ini dapat dilakukan dengan cara menyikat filter keramik tersebut pada air yang mengalir.
9. Saringan cadas
   Saringan cadas atau jempeng ini mirip dengan saringan keramik. Air disaring dengan menggunakan pori-pori dari batu cadas. Saringan ini umum digunakan oleh masyarakat desa Kerobokan, Bali. Saringan tersebut digunakan untuk menyaring air yang berasal dari sumur gali ataupun dari saluran irigasi sawah. Seperti halnya saringan keramik, kecepatan air hasil saringan dari jempeng relatif rendah bila dibandingkan dengan SPL terlebih lagi SPC.

b) Teknik pengendapan
Beberapa teknik pengendapan untuk proses penjernihan air sebagai berikut.

1. Biji kelor
   Biji buah kelor (Moringan oleifera) mengandung zat aktif rhamnosyloxy-benzil-isothiocyanate, yang mampu mengadopsi dan menetralisir partikel-partikel lumpur serta logam yang terkandung dalam air limbah suspensi, dengan partikel kotoran melayang di dalam air. Penemuan yang telah dikembangkan sejak tahun 1986 di negeri Sudan untuk menjernihkan air dari anak Sungai Nil dan tampungan air hujan ini di masa datang dapat dikembangkan sebagai penjernih air Sungai Mahakam dan hasilnya dapat dimanfaatkan PDAM setempat. Serbuk biji buah kelor ternyata cukup ampuh menurunkan dan mengendapkan kandungan unsur logam berat yang cukup tinggi dalam air, sehingga air tersebut memenuhi standar baku air minum dan air bersih.
2. Tawas
   Tawas berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam. Fungsi­ tawas hanya untuk pengendapan, tidak berfungsi untuk membunuh kuman dan menaikkan pH dalam air.
3. Kaporit
   Kaporit berfungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air. Lama pengendapan sekira 12 jam.
4. Kapur gamping
   Kapur gamping berfungsi untuk pengendapan tetapi membutuhkan waktu hingga 24 jam. Selain itu, kapur gamping berfungsi untuk menaikkan pH air tetapi tidak berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri.
5. Arang batok kelapa
   Bahan ini berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak dalam air, dan juga menjernih air.

2. Bahan dan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alami

Pemilihan bahan penjernih air yang menggunakan cara penyaringan akan menentukan baik tidaknya hasil penjernihan air yang akan kita lakukan. Bahan penyaring adalah suatu material yang dapat menyerap berbagai kotoran, zat kimia, dan polutan lain yang ada di dalam air. Bahan penyaring dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bahan alam dan bahan buatan.


Alat-alat yang digunakan untuk membuat alat penjernih air sebagai berikut.

1. Gergaji
   Gergaji adalah alat yang digunakan untuk memotong atau mengurangi ketebalan suatu benda tertentu.
2. Bor
   Bor berfungsi untuk membuat atau memperbesar lubang pada kayu, aluminium dan bahan-bahan lainnya.
3. Pisau
   Pisau adalah alat yang digunakan untuk memotong, menghaluskan benda.
4. Palu
   Palu adalah alat yang digunakan untuk menancapkan paku pada kayu atau aluminium.

3. Teknik dan Prosedur Pembuatan Alat Penjernih Air dengan Bahan Alam

Untuk membuat alat penjernih air, dibutuhkan kemampuan teknik ini

1. Memotong
   Membagi bahan yang akan digunakan sesuai ukuran bahan. Bahan yang berbeda akan menentukan jenis alat pemotong yang berbeda pula. Misalnya memotong kawat menggunakan tang potong, sedangkan memotong kayu menggunakan gergaji.
2. Melubangi
   Membuat lubang pada bahan sesuai ukuran dengan bantuan alat seperti bor, pisau raut, paku atau apa saja.
3. Menyambung
   Menyambung merupakan hal penting dalam membuat produk termasuk membuat alat penjernih air. Teknik menyambung dapat dilakukan dengan mengelem, mengelas, menyekrup, mengikat dan yang lainnya, bergantung pada karakter bahan yang akan disambung dengan harapan menghasilkan sambungan yang kuat dan baik. Menyambung dengan teknik mengelem tidaklah mudah. Hal yang harus diperhatikan pada saat mengelem adalah media apa yang akan dilem karena lem mempunyai karakter yang berbeda, contohnya lem kertas, lem plastik, besi, kayu, dan lem karet

Pembuatan alat penjernih air dilakukan melalui prosedur atau tahapan sebagai berikut.

1. Menentukan atau memutuskan model bentuk dan ukuran alat penjernih air yang akan dibuat, setelah sebelumnya melakukan pengamatan alur cara kerja penjernih air, baik melalui pelatihan, internet atau informasi tentang alat penjernih air yang ada di daerah setempat.
2. Membuat sketsa gambar benda yang akan dibuat dan gambar teknik yang dilengkapi dengan ukuran.
3. Menentukan dan menyiapkan alat tangan (hand tools) yang akan digunakan dan bahan alam apa saja yang diperlukan sebagai penyaring serta sebagai wadah air, saluran penghubung pipa, selang atau bambu maupun keran yang dibutuhkan.
4. Menentukan langkah membuat alat penjernih air, yaitu menentukan bagian mana yang akan dibuat terlebih dahulu.
5. Membuat dan merakit alat penjernih air sesuai rencana.
6. Menguji merupakan bagian penting dalam pembuatan alat penjernih air dan dilanjutkan dengan menyempurnakan.

Hal pertama yang harus dipikirkan saat akan membuat alat penjernihan air sebagai berikut.

1. Alat penjernih air yang akan dibuat harus dapat menjawab permasalahan yang dihadapi, apakah menyaring lumpur atau menyaring kuman, menyaring zat besi, atau ketiga-tiganya.
2. Untuk ditempatkan di manakah alat penjernih air yang akan dibuat: apakah digunakan di sekolah, rumah, atau untuk satu kelompok masyarakat.
3. Bahan penyaring apakah yang dapat melakukan penyaringan fisika/ mekanis yang harus disiapkan?
4. Pada alat penjernih air apakah bahan penyaringan mudah dibersihkan.

Tahap kedua yaitu membuat gambar dengan memperhatikan hal-hal berikut.

1. Membuat desain/sketsa alat penjernih air yang akan dibuat, disesuaikan dengan kebutuhan.
2. Membuat gambar teknik lengkap dengan ukurannya.
3. Menentukan langkah kerja.
4. Menuliskan alat yang akan digunakan.

Tahap ketiga adalah mulai membuat alat penjernih air.

1. Membuat pipa penyaringan.
2. Membuat penampung air kotor.
3. Membuat penyaring air yang berisi lapisan- lapisan bahan penyaring dengan urutan yang tepat. Bahan penyaring dapat disesuaikan dengan yang ada di daerah. Bahan-bahan yang biasanya digunakan adalah batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang sekam padi, tanah liat, ijuk, biji kelor, dan lain-lain. Peralatan yang digunakan juga dapat dipilih sesuai alat yang tersedia di sekolah atau rumah masing-masing.
4. Menyiapkan penampungan air bersih, untuk hal itu tidak terlalu sulit untuk disiapkan yang penting tidak bocor dan ukurannya memadai

4. Tahapan Pembuatan Penjernih Air dari Bahan Alami

a. Perencanaan

• Ide/gagasan
  Satu buah penjernih air dari bahan alami.
• Identifikasi kebutuhan
  Pembuatan penjernih air berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di sekitarmu, dan dibuat secara efisien sehingga tidak memakan tempat penggunaan.
• Bahan dan alat
  Penjernih air menggunakan potongan bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil.

Bahan lain yang perlu disiapkan:

1. Drum plastik/bak kapasitas 100 liter sebanyak 2 buah
2. Pipa PVC, diameter 0,5 inch
3. Keran air
4. Lem pipa
5. Selotip
6. Ember dan kawat

Alat yang diperlukan:
Gergaji kayu atau besi

b. Proses Pembuatan

1. Membuat pipa penyaringan Pemasangan keran pada drum dapat dibantu oleh orang dewasa sehingga hasilnya lebih baik. Pemasangan bahan penjernih bisa dilakukan sendiri.

• Siapkan pipa PVC berdiameter 0.5 inci dengan panjang 35 cm, lubangi sekeliling pipa secara teratur dengan jarak 20 cm.
• Bagian dari pipa yang dilubangi dan dibalut dengan ijuk, kemudian ijuk diikat dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir.
• Setelah itu, bagian dari pipa yang dilubangi dibalut dengan ijuk, kemudian ijuk diikat dengan kawat. Ujung pipa dimasukkan ke soket ulir.
• Lubangi drum/bak pengendapan dan penyaringan dengan jarak 10 cm dari dasar drum.
• Pada tabung pengendap, buat lubang kedua pada dasar drum dengan tutup sebagai tempat membuang endapan ke luar.
• Pasang pipa penyaring yang menggunakan ijuk pada kedua tabung seperti terlihat pada gambar berikut:

2. Membuat drum/bak pengendap dan penyaring

• Sediakan tabung atau drum yang kosong
• Isi drum penyaring berturut-turut dengan kerikil 20 cm, ijuk 5 cm, pasir 20 cm, arang tempurung kelapa 10 cm, ijuk 10 cm, dan potongan bata 10 cm.
• Letakkan drum endapan dan penyaringan secara bertingkat atau berurutan. Tutup keran dan masukkan air dengan aliran alami atau dipompa.
• Tunggu kira-kira 30 menit, kemudian alirkan air dari drum pengendapan ke dalam drum penyaringan.
• Aliran air yang keluar dari drum penyaringan disesuaikan dengan masukan dari drum pengendapan.

Cara Kerja

Air keruh dimasukkan ke dalam drum pengendap dengan cara dipompa atau dialirkan secara alami. Diamkan terlebih dahulu selama 30-40 menit. Kemudian air dialirkan ke dalam drum/bak penyaring. Setelah itu air yang keluar dari drum/bak penyaringan sudah bersih dari kotoran sehingga dapat digunakan.

BACA JUGA: REKAYASA ALAT PENJERNIH AIR BAHAN BUATAN

Selesai mempelajari Materi, Sobat elpedia bisa mainkan KUISNYA


Jika berkenan, silahkan beri ulasan di kolom komentar. Terima Kasih.

Install Aplikasinya di Android Rumah Belajar.APK
Jika Sobat ingin membagikannya ke teman-teman, Silahkan KLIK TOMBOL BERBAGI DI BAWAH INI!