• Save
Panduan Saringan Keramik TCM
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Panduan Saringan Keramik TCM

on

  • 552 views

Panduan Saringan Keramik TCM

Panduan Saringan Keramik TCM

Statistics

Views

Total Views
552
Views on SlideShare
552
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Panduan Saringan Keramik TCM Panduan Saringan Keramik TCM Document Transcript

  • 1 DAFTAR ISI Pengantar dari Penulis, 3 Sekapur Sirih, 4 Pendahuluan, 5 BAB I. LATAR BELAKANG, 8 1.1.Air dan Kesehatan, 8 1.2.Saringan Keramik Sebagai Pengolahan Setempat (Point-of-Use Treatment), 9 BAB II. PENELITIAN TENTANG SARINGAN KERAMIK, 11 BAB III. SARINGAN KERAMIK, 12 3.1. Cara Kerja Saringan Keramik, 12 3.2. Bahan-bahan Pembentuk Saringan Keramik, 12 BAB IV. PENGAWASAN KUALITAS (QUALITY CONTROL), 14 4.1. Komitmen Terhadap Kualitas Produk, 14 4.2. Beberapa Pertimbangan Untuk Menjamin Kualitas Produk, 14 BAB V. PERSIAPAN DAN PEMBUATAN BENGKEL, 15 5.1. Pertimbangan Pemilihan Teknologi, 15 5.2. Kelebihan dan Kekurangan Saringan Keramik, 15 5.3. Pemilihan Lokasi Bengkel, 16 5.4. Bahan-bahan Yang Diperlukan, 16 5.4.1. Lempung, 17 5.4.2. Bahan Pengisi, 17 5.4.3. Bahan Laterit, 17 5.4.4. Bahan Bakar, 17 5.4.5. Sumber Energi, 18 5.4.6. Air, 18 5.4.7. Pewadahan, 18 5.5. Peralatan dan Mesin, 18 5.6. Denah Bengkel, 19 5.7. Proses Pembuatan, 20 5.7.1. Kecepatan Aliran, 20 5.7.2. Pembakaran Pot Saringan, 20
  • 2 BAB VI. PROSES PRODUKSI, 22 6.1. Tahapan Proses, 22 6.2. Bahan-bahan dan Peralatan yang Digunakan, 22 6.3. Proses Pencampuran, 24 6.4. Pencetakan, 25 6.5. Pembakaran, 27 6.6. Pengetesan Kecepatan Aliran, 28 6.7. Lapisan Larutan Perak Nitrat, 30 6.8. Pengetesan Air Hasil Saringan, 30 6.9. Pemaketan produk, 31 Penutup, 32 Bahan-bahan Rujukan, 33
  • 3 Pengantar dari Penulis Bismillahirahmanirrahim Puji syukur Penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, Buku Panduan tentang pembuatan saringan keramik untuk air minum dengan ini Penulis persembahkan kepada masyarakat Indonesia. Sudah menjadi kenyataan yang kita hadapi sekarang, masyarakat saat ini kian sulit untuk mendapatkan air bersih yang langsung dapat diminum. Air dari PDAM umumnya belum dapat langsung diminum. Meskipun ada beberapa PDAM yang sudah bisa menjamin bahwa air hasil produksinya dapat langsung diminum, tapi hanya terbatas pada zona-zona tertentu saja. Adanya air kemasan sebenarnya membantu membuka akses air minum bagi masyarakat, tapi harganya terlalu mahal untuk sekedar memenuhi kebutuhan air minum sehari-hari, apalagi bagi masyarakat yang kurang mampu. Saringan keramik adalah salah satu diantara sekian banyak teknologi sederhana yang tersedia pada tataran lokal. Dengan menggunakan bahan-bahan yang banyak tersedia di Indonesia, saringan keramik memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan dalam rangka membantu membuka akses air minum seluas-luasnya kepada masyarakat, terutama masyarakat kurang mampu. Saringan keramik telah diakui PBB sebagai salah satu teknologi pengolahan skala rumah tangga (point-of-use treatment) yang cocok digunakan di negara-negara berkembang. Saringan keramik cocok untuk air baku yang tidak memiliki kandungan logam berat, tidak beracun dan tidak payau. Teknologi saringan keramik telah dikenal sejak lebih dari seratus tahun yang lalu dan dipopulerkan kembali oleh Potter for Peace, sebuah lembaga nirlaba dari AS. Teknologi ini mula-mula dikembangkan di beberapa negara Amerika Latin, tapi kemudian menyebar di negara-negara berkembang lainnya termasuk Asia. Membuat saringan keramik itu tidak terlalu sulit, tapi diperlukan sebuah buku pedoman untuk pembuatannya, agar kualitas produk tetap terjaga. Juga diperlukan kesabaran, karena jenis dan sifat bahan baku tidak selalu sama untuk tempat yang berbeda. Buku Panduan ini dibuat berdasarkan pengalaman Penulis membuat saringan keramik sejak tahun 2008, serta buku “Ceramic Water Filter Handbook” oleh RDI Cambodia, sebagai bahan rujukan utama. Buku ini disusun dengan tujuan agar lebih banyak lagi fihak-fihak yang tertarik untuk membuat dan memasarkannya saringan keramik. Buku Panduan ini merupakan edisi uji coba yang akan diperbaiki dan disempurnakan di masa mendatang. Diharapkan bahwa dengan semakin banyak saringan keramik diproduksi dan digunakan, semakin tebuka akses terhadap air minum yang terjangkau oleh masyarakat luas. Yayasan Tirta Indonesia Mandiri didirikan tahun 2009 dan sejak itu telah melakukan percobaan pembuatan saringan keramik serta melakukan bakti sosial dalam rangka penyebarluasan saringan keramik sebagai salah satu cara memperoleh air minum yang sehat dan terjangkau. Semoga Allah SWT selalu melindungi dan merestui niat baik ini. Amin. Jakarta, 24 April 2011 H. Risyana Sukarma Ketua Umum Yayasan Tirta Indonesia Mandiri
  • 4 Buku Panduan Membuat Saringan Keramik Untuk Menghasilkan Air Minum Sekapur Sirih Buku Panduan ini disusun dengan tujuan untuk memberikan panduan praktis tentang cara-cara membuat saringan keramik untuk mendapatkan air minum yang bersih dan sehat, dari air yang ada di sekitar kita. Saringan keramik terbukti mampu menghilangkan bakteri penyebab penyakit sampai 99,88%, sehingga air hasil saringan bisa langsung diminum. Pembuatan saringan keramik cukup mudah karena menggunakan teknologi tepat guna, serta memanfaatkan bahan baku yang mudah ditemukan di banyak tempat di Indonesia, sehingga harganya menjadi terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat. Meskipun demikian, dalam memproduksi saringan keramik yang bisa menghasilkan air minum yang memenuhi syarat-syarat kesehatan, diperlukan pengetahuan dasar tentang air minum dan keahlian yang memadai tentang pembuatan keramik. Dengan pelatihan secukupnya dan pengalaman yang didapat dari hasil ujicoba, diharapkan para perajin keramik maupun masyarakat awam dan fihak-fihak lainnya yang tertarik bisa membuatnya sendiri. Buku Panduan ini dibuat untuk mendorong masyarakat, baik perorangan maupun yang tergabung dalam koperasi, serta para pemilik modal, untuk mulai memproduksi saringan keramik. Dengan demikian saringan keramik dapat dimanfaatkan oleh sebanyak mungkin rumah tangga, sehingga akan membantu membuka akses yang lebih luas akan air minum yang sehat dan terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat. Saringan keramik ini juga cocok digunakan untuk keadaan darurat akibat bencana, dimana masyarakat yang terkena bencana dapat segera terbantu dan terpenuhi kebutuhannya akan air minum dengan segera. Buku Panduan ini disusun berdasarkan sejumlah rujukan, khususnya buku Ceramic Water Filter Handbook yang dikeluarkan oleh Resource Development International, sebuah lembaga nirlaba yang berkedudukan di Kamboja, serta pengalaman Penulis memproduksi saringan keramik yang sudah dirintis sejak tahun 2008 sampai sekarang. Buku Panduan ini akan terus disempurnakan. Saringan keramik yang Penulis produksi diberi nama Tirta Cupumanik (TCM). Saringan Keramik TCM bernaung di bawah yayasan nirlaba Tirta Indonesia Mandiri dan sudah diproduksi mulai awal tahun 2009. Saringan TCM telah menjalani berbagai uji coba dalam komposisi bahan, kecepatan penyaringan, pemeriksaan laboratorium atas hasil saringan serta pembakaran dengan menggunakan tungku pembakaran keramik. Buku Panduan ini dapat digandakan oleh siapa saja asal menyebutkan sumbernya. Informasi lainnya mengenai saringan keramik dapat dilihat dalam situs berikut: www.tirtacupumanik.com. Apabila ada pertanyaan terhadap pembuatan saringan keramik ini, silakan langsung hubungi Penulis di info@tirtacupumanik.com atau HP No. +62 816 876319. Meskipun Buku Panduan ini dapat digunakan sebagai rujuan, Penulis tidak bertanggungjawab atas kualitas produk yang dihasilkan oleh fihak lain, tanpa ada kontrak yang mengikat dengan Penulis. Semoga bermanfaat dan selamat mencoba!
  • 5 Pendahuluan Keramik sudah lama dikenal dalam sejarah peradaban manusia. Keramik sudah digunakan paling tidak sejak 24 ribu tahun sebelum Masehi untuk membuat patung manusia dan binatang, yang terbuat dari lempung yang dibakar dalam tanah. Hampir 10 ribu tahun kemudian, pada saat manusia sudah mulai menetap dan membentuk permukiman, ubin keramik sudah mulai digunakan di Mesopotamia dan India untuk lantai rumah mereka. Keramik Mesir Kuno (The American Ceramic Society) Keramik sebagai wadah air dan makanan mulai dikenal dan digunakan sejak 9.000 atau 10.000 tahun sebelum Masehi. Akan tetapi keramik yang dapat digunakan untuk menyaring air kotor menjadi air minum baru dilakukan oleh Henry Doulton dari Inggeris pada tahun 1827. Pada waktu itu Sungai Thames yang mengalir membelah Kota London tercemar berat oleh limbah buangan rumah tangga. Saat itu kolera dan tipus merajalela. Buruknya kondisi air sungai Thames digambarkan dengan jelas dalam pamplet yang diterbitkan waktu itu: “Offensive to the sight, disgusting to the imagination and destructive to the health" (mengganggu pemandangan, menjijikan dan merusak kesehatan). Tahun 1835, Ratu Victoria menyadari adanya ancaman kesehatan melalui air minum dan memerintahkan Doulton untuk memproduksi saringan air untuk keperluan rumah tangga Kerajaan. Doulton menciptakan saringan keramik yang bekerja secara gravitasi dan menghasilkan air minum yang bebas bakteri. Saringan buatan Doulton kemudian dikenal dengan nama saringan Berkefeld dan digunakan di seluruh dunia sampai sekarang. Henry Doulton, perintis pembuatan saringan keramik tahun 1827
  • 6 Saringan dari keramik, tapi dibuat dengan menggunakan teknologi tepat guna dan bahan setempat, dipopulerkan kembali oleh Potter for Peace (PfP) sebuah organisasi nirlaba di AS. Sejak 1998, PfP telah membantu dalam produksi saringan keramik dengan teknologi sederhana dan murah, dengan menambahkan larutan perak koloid sebagai desinfektan. Resource Development International – Cambodia (RDIC) kemudian memproduksi saringan keramik secara besar-besaran di Kamboja, dengan menggunakan rancangan PfP. Pengalaman di lapangan dan hasil uji coba memperlihatkan bahwa saringan keramik dapat secara efektif menghilangkan bakteri penyebab penyakit yang ditularkan melalui air (water –borne diseases) sampai 99,88%. Saringan keramik Potter for Peace (PfP) dibuat berdasarkan rancangan yang dikembangkan oleh Dr. Fernando Mazariegos dari The Central American Industrial Research Institute (ICAITI) di Guatemala tahun 1981. Tujuannya adalah untuk menyediakan air minum yang bebas bakteri untuk masyarakat kurang mampu. Sejak didirikannya, PfP telah secara aktif memberikan bantuan dan pelatihan pembuatan bengkel untuk memproduksi saringan keramik di Guatemala, Honduras, Meksiko, Kamboja, Bangladesh, Ghana, El Salvador, kawasan Darfur di Sudan, Kenya, Benin, Yaman, Nigeria, Tanzania, Peru, Somalila dan negara-negara berkembang lainnya. Saringan keramik telah tercatat dalam buku panduan tentang Appropriate Technology Handbook yang diterbitkan oleh Perserikatan Bangsa Bangsa. Ratusan ribu saringan keramik telah diproduksi dan digunakan di berbagai negara berkembang, dengan dukungan organisasi internasinal seperti International Federation of the Red Cross and Red Crescent, Doctors Without Borders, Potters Without Borders, UNICEF, Plan International, Project Concern International, Oxfam dan USAID. PfP juga telah membiayai dan membantu dalam penelitian di laboratorium dan uji coba di lapangan dengan berbagai lembaga pendidikan seperti MIT, Tulane University, University of Colorado dan University of North Carolina. Ron Rivera (PfP) dan Mickey Sampson (RDIC) adalah dua nama yang patut disebut sebagai pionir dalam penyebarluasan saringan keramik di negara-negara berkembang. Saringan keramik bentuknya seperti pot sederhana, berukuran diameter 28 cm dan tinggi 30 cm, terbuat dari campuran lempung dan bahan pencampur yang bisa terbakar (combustible material), seperti sekam padi atau serbuk gergaji yang telah dihaluskan. Pot saringan dibuat dengan mesin pres. Karena mudahnya, saringan keramik dapat dibuat oleh para perajin keramik dengan menggunakan bahan-bahan yang tersedia setempat. Buku Panduan ini terbagi atas enam Bab. Bab I menguraikan latar belakang tentang hubungan antara air dan kesehatan, bagaimana peranan air yang amat penting dalam menjaga kesehatan hidup manusia dan keluarganya. Dalam Bab ini diuraikan pula bagaimana saringan keramik dapat mengurangi bakteri sehingga air bisa aman diminum secara langsung, beberapa
  • 7 kelebihan dan kekurangan saringan keramik, serta pengalaman penggunaan saringan keramik di beberapa negara berkembang. Bab II berisi tentang penelitian terhadap efektifitas saringan keramik di berbagai perguruan tinggi terkemuka di dunia, termasuk beberapa artikel Penulis yang dipresentasikan pada beberapa Seminar dan dipublikasikan dalam Jurnal Ilmiah IATPI. Bab III memuat uraian tentang prinsip-prinsip yang mendasari cara kerja saringan keramik dalam mengolah air baku menjadi air yang layak minum, serta bahan dasar yang membentuk saringan keramik. Dalam Bab IV dijelaskan tentang prosedur pengawasan kualitas produk (quality control), agar setiap produk yang dihasilkan memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Bab V menguraikan beberapa langkah persiapan dalam pembuatan produk, termasuk membangun bengkel pembuatan saringan keramik. Terakhir, dalam Bab VI diuraikan secara rinci proses pembuatan saringan keramik, mulai dari persiapan, pencetakan dan pembakaran, sampai dengan pengetesan hasil produk.
  • 8 BAB I LATAR BELAKANG 1.1.Air dan Kesehatan Air penting bagi semua orang, bukan saja karena merupakan kebutuhan dasar untuk mempertahankan hidup, akan tetapi juga dapat menurunkan secara nyata angka penyakit yang ditularkan melalui air (water-borne diseases), seperti diare, kolera dan disenteri. Kurangnya akses terhadap air yang aman merupakan salah satu penyebab tingginya resiko mendapatkan penyakit yang ditularkan melalui air, seperti diare. WHO pada bulan November 2004 menerbitkan informasi tentang fakta dan angka tentang air, sanitasi dan perilaku hidup bersih dalam kaitannya dengan kesehatan, sebagai berikut: 1,8 juta orang meninggal setiap tahun karena penyakit diare (termasuk kolera), dimana 90% diantaranya adalah anak-anak di bawah umur lima tahun, umumnya terjadi di negara- negara berkembang. Sebanyak 88% penyakit diare berhubungan dengan penyediaan air minum yang tidak aman, sanitasi yang buruk dan perilaku hidup yang tidak bersih. Perbaikan suplai air minum akan mengurangi kasus diare antara 6% sampai 25%. Sedangkan perbaikan sanitasi akan mengurangi kasus diare sampai 32%, dan intervensi dalam perilaku hidup bersih dan sehat termasuk penyuluhan kebersihan dan pengenalan cuci tangan dapat mengurangi kasus diare sampai 45%. Perbaikan kualitas air minum melalui pengolahan air skala rumah tangga dapat mengurangi kasus diare sampai antara 35% sampai 39%. Kualitas air yang buruk juga akan menyebabkan penyakit lain seperti schistosomiasis dan penyakit mata (trachoma). Sumber yang sama memperkirakan bahwa 160 juta manusia terinfeksi oleh schistosomiasis. Penyakit ini menyebabkan kematian puluhan ribu orang setiap tahunnya, umumnya di gurun Sahara di Afrika. Hal ini sangat erat kaitannya dengan pembuangan tinja yang tidak semestinya dan tidak adanya sumber air yang aman dan dekat. Sanitasi dasar mengurangi kasus penyakit sampai 77%. Sekitar 500 juta orang memiliki resiko terhadap trachoma, 146 juta orang terancam kebutaan, dan 6 juta orang terganggu penglihatannya karena trachoma. Penyakit ini sangat erat kaitannya dengan kurangnya air untuk membasuh muka, umumnya karena tidak tersedianya air yang bersih. Perbaikan akses terhadap sumber air yang aman dan perilaku hidup bersih dan sehat dapat mengurangi kasus trachoma dengan 27%. Penyakit-penyakit lain yang disebabkan oleh tiadanya air yang aman dan buruknya sanitasi adalah penyakit perut karena cacing (ascariasis, trichuriasis, hookworm). Sekitar 133 juta orang menderita karena infeksi pencernaan, yang bisa menyebabkan kegagalan kognitif, disenteri yang masif, atau anemia. Penyakit-penyakit ini penyebab 9.400 kematian setiap tahun. Akses terhadap air yang aman dan sarana sanitasi serta perilaku hidup besih dan sehat dapat menurunkan kasus penyakit akibat cacing dari 4 sampai 29%.
  • 9 Meskipun sudah banyak masyarakat perkotaan yang sudah mendapat pelayanan air dari sistem perpipaan, air dari PAM pada umumnya belum dapat diminum langsung. Untuk itu, pengolahan sederhana tingkat rumah tangga diharapkan akan memperbaiki kualitas air sehingga layak minum, dan pada akhirnya akan mengurangi kejadian penyakit karena air, yang disebabkan oleh belum baiknya kualitas air yang disediakan oleh PAM, penjual air atau sumber air lainnya. 1.2.Saringan Keramik Sebagai Pengolahan Setempat (Point-of-Use Treatment) Bagi masyarakat yang kurang beruntung dengan penghasilan yang terbatas, merebus air adalah cara yang mudah untuk mendapatkan air minum, tapi tetap akan meningkatkan biaya pengeluaran sehari-hari. Studi yang dilaksanakan USAID tahun 2006 menunjukkan bahwa keluarga miskin di daerah kumuh Jakarta harus mengeluarkan uang sebesar Rp3.725 per hari untuk merebus air. Pengolahan setempat (point-of-use treatment) dengan teknologi sederhana pada tingkat rumah tangga sudah lama dianggap sebagai cara yang tepat untuk menyediakan air minum yang aman bagi masyarakat kurang mampu, karena akan mengurangi kasus-kasus penyakit karena air, dan telah terbukti efektif meningkatkan akses terhadap air dengan kualitas lebih baik dengan harga yang terjangkau. Banyak metoda pengolahan setempat tingkat rumah tangga. Saringan keramik adalah salah satu diantara sekian banyak teknologi sederhana yang tersedia pada tataran lokal. Simposium Internasional untuk Pengelolaan Air Rumah Tangga (International Symposium on Household Water Treatment System – HWTS) diselenggarakan pada tahun 2005 dengan tujuan untuk saling berbagi informasi mutakhir tentang pengolahan air tingkat rumah tangga dan penyimpanan yang aman (safe storage). Dalam Simposium tersebut Thomas Clasen menyajikan pentingnya intervensi dalam meningkatkan kualitas air untuk mencegah penyakit diare. Dia merangkum hasil penelitiannya terhadap penggunaan pengolahan air skala rumah tangga. Hasilnyamenunjukkan bahwa penerapan pengolahan pada skala rumah tangga dua kali lebih efektif dibandingkan dengan pengolahan di sumbernya. Dalam beberapa kasus, penurunan diare tampaknya berkaitan dengan penggunaan pengolahan skala rumah tangga tersebut. Seperti pada hampir semua sistem pengolahan skala rumah tangga, program perubahan perilaku dari masyarakat pengguna mutlak diperlukan. Banyak dari teknologi tersebut diperkenalkan pada beberapa tahun terakhir dalam upaya untuk memperluas pengolahan skala rumah tangga (seperti yang dilakukan di 21 negara untuk Safe Water System). Meskipun peserta Simposium sepakat bahwa pengembangan teknologi itu penting, tapi tantangan terbesar terletak pada “piranti lunak”nya, misalnya, identifikasi pendekatan, yang penting untuk memotivasi penggunaan pengolahan skala rumah tangga. Tampaknya penelitian mengenai persepsi, preferensi, dan pengalaman tingkat rumah
  • 10 tangga merupakan hal yang perlu diprioritaskan. Dalam hubungan ini, uji coba lapangan menunjukan bahwa pertimbangan utama dalam pengolahan skala rumah tangga adalah rasa dan unsur-unsur kenyamanan, kemudahan dalam menggunakan dan keinginan membayar, serta perilaku dan budaya. Dalam pertemuan Forum Air Dunia keempat di Meksiko tahun 2006, tema yang diambil adalah “Local Action for the Global Challenge” – “aksi setempat untuk tantangan global”. Ini menekankan pentingnya pengolahan setempat (point-of-use treatment), yang menggunakan pengolahan teknologi tepat guna pada tingkat rumah tangga, yang akan mengurangi resiko terkena penyakit karena buruknya kualitas air. Di daerah perkotaan di Indonesia, pengolahan setempat banyak dilakukan masyarakat, mulai dari merebus air hingga penyaringan. Pada tahun 2006 USAID melakukan penelitian dalam penggunaan pengolahan setempat pada masyarakat pinggiran di Jakarta, dalam rangka mempelajari alternatif desinfeksi dan untuk mendapatkan masukan yang berharga untuk replikasi di tempat lain. Rentang teknologi setempat yang diteliti termasuk merebus air, isi ulang, klorinasi, saringan keramik dan dijemur (SODIS). Isi ulang dianggap tidak termasuk teknologi setempat karena pengguna membeli air kemasan dalam botol yang sudah diolah terlebih dahulu. Environmental Sanitation Program (ESP) dari USAID yang melakukan studi menyimpulkan bahwa setelah memperkenalkan alternatif pengolahan setempat kepada masyarakat, saringan keramik merupakan teknologi pilihan kedua setelah merebus. Saringan keramik sebenarnya paling banyak dipilih dari semua teknologi di salah satu daerah studi, sayangnya produsen saringan keramik tidak dapat ditemukan dengan mudah di Indonesia.
  • 11 BAB II PENELITIAN TENTANG SARINGAN KERAMIK Penelitian terhadap efektifitas penyaringan dari saringan keramik sebagai pengolahan sederhana untuk menghasilkan air minum telah dilakukan oleh banyak para peneliti dan praktisi di berbagai universitas terkemuka di dunia. Para peneliti dari universitas diantaranya adalah Robert Niven (McGill University, 2005), Clair Mattelet (MIT, 2006), Doris van Halem (TU Delft, 2006), Joseph Brown (North Carolina University, 2007), dan lain-lain. Para praktisi yang aktif meneliti dan memberikan bimbingan pembuatan saringan keramik diantaranya adalah Potter for Peace (AS) dan Practica Foundation (Belanda). Riset terhadap efektifitas pemakaian saringan keramik antara lain dilakukan oleh Water and Sanitation Program dari Bank Dunia (Kamboja 2007), GTZ (Yaman, 2007), dan lain-lain. Tulisan-tulisan ilmiah tentang saringan keramik telah dibuat Penulis dan dipresentasikan antara lain pada Seminar di Universitas Diponegoro (Undip) Semarang (2009) dan ITB Bandung (2010). Makalah Penulis pada Seminar di Undip telah dimuat dalam Jurnal Ilmiah “Lingkungan Tropis” dari Ikatan Ahli Teknik Penyehatan dan Lingkungan Indonesia (IATPI) Edisi Khusus Agustus 2009. Doris van Halem di Lab TU Delft (Foto oleh Penulis)
  • 12 BAB III SARINGAN KERAMIK 3.1. Cara Kerja Saringan Keramik Saringan keramik TCM mengikuti rancangan saringan keramik dari Resource Development International - Cambodia (RDIC), dimana elemen dari saringan terbuat dari lempung halus, bahan pengisi dan air. Setelah dibakar saringan dilapisi larutan perak nitrat. Cara kerja saringan keramik terdiri dari beberapa tahap sebagai berikut: 1. Penyaringan kotoran dan bakteri secara fisik, dimana ukuran kotoran dan bakteri tersebut masih lebih besar dari pori-pori yang terbentuk dari bahan yang terbakar pada keramik; 2. Reaksi kimia dari larutan perak, yang berfungsi sebagai biosida penghilang bakteri; 3. Pengendapan yang terjadi secara tidak langsung dalam pori-pori saringan. RDIC menggunakan laterit sebagai bahan pencampur lempung. Laterit mengandung oksida besi tinggi yang dapat menghilangkan virus dalam percobaan yang dilakukan RDIC. Saringan keramik TCM untuk saat ini tidak/belum menggunakan laterit dalam proses pembuatannya. 3.2. Bahan-bahan Pembentuk Saringan Keramik Lempung merupakan bahan utama dalam saringan. Lempung dapat diperoleh dengan mudah di banyak tempat di Indonesia. Lempung dapat dibentuk dengan mudah, dan apabila dibakar dalam tungku, susunan kimianya berubah menjadi kuat, sedikit berpori dan tidak larut dalam air. Pot saringan yang normal dapat menyaring air dalam jangka waktu yang sangat lama melaui pori-pori. Hasil pengukuran pori-pori pada pot saringan umumnya berkisar antara 0,6 sampai 3,0 mikron. Pori-pori sebesar ini dapat menyaring hampir semua bakteri, protozoa dan telur cacing, selain juga kotoran, endapan dan bahan organik. Bahan pengisi seperti sekam padi atau serbuk gergaji ditambahkan pada campuran lempung yang membentuk saringan. Apabila dibakar pada suhu tinggi, bahan pengisi akan terbakar dan menyisakan alur-alur halus dalam lempung yang terbakar. Air akan mengalir dengan mudah melalui alur-alur tersebut dibandingkan dengan melalui pori-pori. Adanya alur- alur tersebut mengurangi jarak tempuh yang diperlukan oleh air untuk mengalir melalui bahan lempung, dan karenanya akan meningkatkan kecepatan pengaliran. Apabila alur-alur tersebut terhubung satu sama lain, maka akan terbentuk saluran dalam saringan, yang akan meningkatkan kecepatan pengaliran, melampaui batas toleransi yang diijinkan. Dalam hal ini saringan tidak boleh digunakan, dan disingkirkan. Perbandingan antara lempung dan bahan pengisi merupakan hal penting dalam menghasilkan kecepatan pengaliran yang memenuhi syarat, yang akan meningkatkan efektifitas saringan.
  • 13 Larutan perak nitrat ditambahkan pada bagian dalam dan luar saringan, yang akan meresap ke dalam dinding saringan melalui pori-pori. Perak nitrat akan membentuk koloid didalam badan saringan, dan berfunsi sebagai biosida, pembunuh bakteri dan virus. Sepanjang waktu kontak terpenuhi (kecepatan pengaliran saringan tidak terlalu besar) bakteri pathogen yang akan berkontak dengan perak akan mati. Perak juga berfungsi untuk mencegah tumbuhnya kembali bakteri pada pemukaan saringan dan dalam bahan keramik itu sendiri. Meskipun akan sedikit berkurang pada awalnya, larutan perak nitrat tidak akan hilang dari dalam keramik, juga tidak akan termakan selama saringan digunakan, karenanya larutan perak nitrat tidak akan berkurang seumur pemakaian saringan. Gambar 2.1 memperlihatkan ukuran relatif sel dan organism dan perbandingannya dengan ukuran pori-pori dari saringan keramik. Gambar 3.1 Ukuran relatif sel dan mikroorganisme (Brown, J. 2002) 1. human hair, 2. helminthova, 3. blood cell, 4 protozoa, 5. bacteria, 6. size of filter porocity, 7. virus, 8. H2O molecule 100 45 10 5 3 0,2 0,02 0,0001 0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 approximatediameter(micron) HUMAN HAIR HELMINTHOVA BLOOD CELL BACTERIA PROTOZOA
  • 14 BAB IV PENGAWASAN KUALITAS (QUALITY CONTROL) 4.1 Komitmen Terhadap Kualitas Produk Pembuatan saringan keramik TCM menekankan pentingnya komitmen terhadap kualitas produk yang tinggi. Demikian pula, produsen saringan keramik lainnya perlu memiliki komitmen yang sama. Kinerja produk berupa air minum yang dihasilkan oleh saringan keramik perlu diperiksa kualitasnya secara berkala pada laboratorium yang resmi. Dalam proses awalnya, berbagai komposisi lempung dan bahan pengisi perlu diujicoba dan hasilnya dianalisa secara seksama. Demikian pula jenis dan kehalusan bahan pengisi. Setiap tahap dalam proses pembuatan saringan keramik dirancang untuk mendapatkan kecepatan aliran optimal sebesar 1,8-2,5 liter perjam, dengan toleransi sebesar 1,5 sampai 3,0 liter perjam. Uji coba kecepatan aliran dilakukan untuk menjamin bahwa porositas saringan berada pada rentang kecepatan aliran yang direncanakan. Ini untuk menjamin agar saringan cukup kuat dan air cukup berkontak dengan larutan perak, tapi tetap berfungsi dengan baik. Saringan perlu diperiksa dengan teliti pada setiap tahapannya apakah terjadi retak atau hasilnya kurang sempurna. Saringan yang tidak memenuhi syarat tidak boleh digunakan. 4.2. Beberapa Pertimbangan Untuk Menjamin Kualitas Produk Produk yang kurang baik akan menyebabkan resiko yang besar bagi pengguna, antara lain bisa menyebabkan gangguan kesehatan apabila saringan tidak berfungsi dengan baik. Masyarakat yang sudah memutuskan untuk tidak merebus air perlu mendapatkan produk yang hasilnya minimal sama dengan apa yang didapatkan sebelumnya. Mendistribusikan saringan keramik dengan kualitas rendah akan dengan sendirinya merusak reputasi saringan keramik itu sendiri dan akan mempengaruhi penggunaan saringan keramik yang sebenarnya sudah terbukti merupakan metoda penyaringan yang efektif. Perlu dicatat bahwa kualitas saringan bisa tergantung pada bahan dan proses yang tersedia di tempat anda. Karena itu penting untuk melakukan ujicoba secara menyeluruh dan memantau efektifitasnya, paling tidak untuk produk-produk pertama dari tahun yang bersangkutan. Pelatihan mengenai penggunaan dan pemeliharaan saringan keramik sama pentingnya dengan kemampuannya untuk keberlangsungan penggunaannya dalam mengubah kehidupan masyarakat penggunanya. Dalam Bab selanjutnya akan diuraikan secara rinci informasi tentang prosedur ujicoba kualitas yang harus dipatuhi sejak dimulainya pembangunan sebuah pabrik saringan keramik.
  • 15 BAB V PERSIAPAN DAN PEMBUATAN BENGKEL 5.1. Pertimbangan Pemilihan Teknologi Sebelum memutuskan untuk membangun bengkel dan memproduksi saringan keramik, ada baiknya kita bertanya terlebih dahulu kepada diri sendiri: (i) apakah saringan keramik cocok untuk diproduksi; (ii) kalau ya, dimana sebaiknya membuat bengkelnya; (iii) bahan-bahan apa saja yang saya perlukan untuk membuat saringan keramik; (iv) peralatan apa yang perlu disediakan; dan (v) bagaimana sebaiknya denah bengkel yang akan dibangun. Pertanyaan- pertanyaan tersebut akan kita coba jawab satu persatu. 5.2. Kelebihan dan Kekurangan Saringan Keramik Sebelum memulai membuat bengkel, perlu dipertimbangkan apakah saringan keramik yang akan kita buat itu bisa memenuhi kebutuhan masyarakat. Saringan keramik merupakan teknologi tepat guna yang terjangkau dan cocok untuk dikelola pada skala rumah tangga, di ruangan sekolah, dan ditempat kerja dimana pengguna bisa langsung mendapatkan kualitas air minumnya sendiri. Saringan keramik cocok untuk memutus rantai kontaminasi bakteri patogen - resiko pencemar paling besar terhadap kualitas air, serta menghilangkan kotoran yang umumnya terdapat dalam air seperti kekeruhan. Akan tetapi belum semua orang bisa diyakinkan atas manfaat yang dapat diberikan oleh saringan keramik. Saringan keramik dapat digunakan bersamaan dengan:  sistem perpipaan – misalnya di kawasan perkotaan atau pinggiran kota – dimana kualitas air tidak dapat dijamin;  air hujan, air sungai, air kolam – dimana kontaminasi biologis dan kekeruhan merupakan resiko paling tinggi terhadap air minum yang aman, dan  air tanah. Hambatan paling besar dalam penggunaan saringan keramik adalah:  jumlah air yang diproduksi umumnya terbatas, dan  tidak dapat menghilangkan logam seperti arsen dan mangan, dan tidak dapat mengolah air payau/asin. Program pelatihan dan pendistribusian produk merupakan hal penting dalam pembuatan dan pemasaran saringan keramik. Untuk itu diperlukan sumberdaya manusia dan struktur organisasi yang menjamin hal tersebut terlaksana.
  • 16 5.3. Pemilihan Lokasi Bengkel Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menetapkan lokasi bengkel, antara lain adalah: 1. Kemudahan transportasi dan jalan akses: di beberapa daerah, kualitas jalan kadang-kadang mengganggu proses transportasi bahan dan produk. 2. Kemudahan mendapatkan bahan baku: menempatkan bengkel dekat sumber lempung atau pabrik batu/bata dan bahan bakar (kayu bakar, minyak, gas) dapat meningkatkan efisiensi produksi. 3. Lokasi bengkel yang dekat dengan pusat-pusat distribusi akan membantu memperlancar pemasaran saringan. 4. Lokasi dekat dengan jalur transportasi/simpul jalan utama akan membantu memudahkan distribusi ke daerah yang lebih jauh. 5. Pertimbangkan pemasok pengolah air skala rumah tangga lainnya. Anda juga bisa memilih sasaran pemasaran ke daerah dimana akses terhadap air minum paling sedikit. 6. Dalam membuat bengkel saringan, perlu dilakukan pemeriksaan kualitas air sementara proses berjalan. Beberapa pemeriksaan air bisa dilakukan setempat, tapi pemeriksaan kualitas air pada laboratorium akan memberikan hasil yang lebih akurat. 7. Pertimbangkan asap yang akan dihasilkan oleh tungku, bagaimana dampaknya terhadap lingkungan sekitar. Disarankan agar lokasi bengkel jauh dari permukiman. 5.4. Bahan-bahan Yang Diperlukan Sejak awal anda harus sudah mengetahui dan menetapkan bahan-bahan apa saja yang diperlukan untuk memproduksi saringan, termasuk diantaranya adalah:  lempung  bahan pengisi/bahan terbakar  laterit (apabila diputuskan akan menggunakannya)  bahan bakar untuk tungku  sumber daya/listrik untuk menggerakkan alat pencampur (mixer), mesin pres, mesin penepung (crasher)  air  wadah air dari plastik yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai wadah air dan makanan Bahan-bahan tersebut diatas akan kita bahas satu persatu.
  • 17 5.4.1. Lempung Pada dasarnya setiap jenis lempung yang biasa digunakan untuk membuat keramik dapat digunakan untuk membuat saringan keramik. Akan tetapi kandungan pasir yang tinggi dalam lempung akan menyebabkan saringan mudah pecah. Selain itu kandungan bahan organik yang tinggi dalam lempung akan mempengaruhi kekuatan dan kemampuan penyaringan dari saringan keramik, karena bahan ini akan terbakar pada proses pembakaran, dan meninggalkan rongga-rongga besar yang tidak beraturan. Lempung yang digunakan dapat diambil langsung dari sumbernya, atau dapat berupa batubata yang belum dibakar yang dapat diperoleh dari pabrik batubata. Lempung perlu dikeringkan terlebih dahulu sebelum digunakan, sehingga dapat dihaluskan menjadi tepung untuk diaduk dengan bahan lainnya. Bengkel saringan keramik TCM berlokasi di Purwakarta, dekat dengan sentra industri keramik Plered. Lempung diperoleh dari Plered dalam bentuk bongkahan, untuk kemudian diiris-iris dahulu untuk dikeringkan, sebelum dimasukkan dalam mesin penepung. 5.4.2. Bahan Pengisi Saringan keramik TCM menggunakan sekam padi sebagai bahan pengisi. Sekam padi banyak didapat di daerah pertanian, jumlahnya melimpah dan harganya murah. Sekam padi yang dihaluskan dengan mesin penepung digunakan sebagai bahan pengisi yang nantinya akan terbakar habis sewaktu pembakaran dan meninggalkan alur-alur halus. Ukuran butiran sekam padi akan mempengaruhi kecepatan aliran dan juga kekuatan dari elemen saringan. Saringan keramik TCM menggunakan tepung sekam padi yang telah disaring dengan ayakan berukuran mesh 60 dan mesh 30 atau yang setara. Bahan yang digunakan adalah tepung sekam yang dihasilkan oleh ayakan antara mesh 60 dan mesh 30. Mesh yang digunakan berbahan kawat baja, bahan nilon juga bisa digunakan. Bahan pengisi lainnya yang dapat digunakan adalah serbuk gergaji, kertas daur ulang dan bubuk kopi. Pemeriksaan terhadap efektifitas saringan dengan menggunakan bermacam-macam bahan pengisi perlu dilakukan untuk mendapatkan bahan pengisi yang tepat. 5.4.3. Bahan Laterit Laterit ditambahkan untuk meningkatan kemampuan menghilangkan virus. Sebagai pengganti laterit dapat juga digunakan mineral yang memiliki kandungan besi tinggi seperti gutit (goethite). Saringan keramik TCM sementara ini belum menggunakan bahan laterit dalam pembuatannya. 5.4.4. Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan untuk tungku pada umumnya adalah kayu bakar. Dalam satu kali pembakaran umumnya dihabiskan 1,5 m3 kayu bakar dengan tungku berisi 100 unit
  • 18 saringan. Kayu bakar ditambahkan secara bertahap untuk meningkatkan suhu dalam tungku secara bertahap. Ada banyak bahan bakar lainnya yang dapat digunakan seperti gas. Pilihan atas jenis bahan bakar yang digunakan ditentukan oleh biaya, kemudahan mendapatkan bahan bakar, dan pertimbangan-pertimbangan lingkungan, kesehatan dan keamanan. Dalam memilih jenis bahan bakar perlu dipertimbangkan untuk mengurangi resiko negatif terhadap lingkungan. Disarankan untuk menggunakan bahan bakar yang merupakan hasil sampingan atau bekas pakai. 5.4.5. Sumber Energi Sewaktu membangun pabrik perlu dipertimbangkan penggunaan sumber energi atau sumber daya untuk peralatan bengkel – seperti jaringan listrik PLN, generator listrik atau motor disel. Saringan keramik TCM menggunakan listrik PLN sebagai sumber daya untuk peralatan pabrik. Pengadaan generator listrik perlu dipertimbangkan apabila jaringan listrik PLN tidak ada atau tidak dapat diandalkan. 5.4.6. Air Pengadaan sumber air bersih dalam jumlah mencukupi diperlukan sebagai bagian dari proses pembuatan saringan keramik dan untuk melakukan pemeriksaan kecepatan penyaringan. Saringan keramik TCM menggunakan air PAM dengan cadangan air sumur dangkal. 5.4.7. Pewadahan Saringan keramik TCM menggunakan plastik sebagai pewadahan standar, dan wadah keramik sebagai variannya. Dalam penggunaan wadah plastik perlu dipertimbangkan jenis plastik yang digunakan, yaitu jenis plastik yang memenuhi syarat untuk digunakan sebagai wadah untuk makanan dan minuman, yang termasuk dalam kategori PP-05, yang tercetak pada dasar wadah. Saringan keramik TCM menggunakan dua macam wadah plastik, yaitu wadah plastik standar, dan wadah plastik produk Lion Star dengan tutup yang sudah dimodifikasi. Wadah keramik dibuat oleh perajin keramik dari Plered dengan rancangan yang dibuat sendiri. Pewadahan plastik standar dilengkapi dengan keran dispenser yang dapat dibeli di toko penjual peralatan bahan bangunan. 5.5. Peralatan dan Mesin Beberapa proses pembuatan saringan keramik dilakukan dengan menggunakan peralatan dan mesin untuk menjaga konsistensi dan kualitas produk. Berikut ini adalah peralatan dan mesin yang digunakan dalam pembuatan saringan keramik:
  • 19 Pengiris Lempung Berupa kawat baja halus yang digunakan untuk mengiris bongkahan lempung menjadi lempengan tipis untuk mempercepat proses pengeringan ketika dijemur. Mesin Penepung (Crasher/Hammer Mill) Mesin untuk menghancurkan lempung kering dan sekam padi menjadi halus seperti tepung. Mesin ini umumnya dijual untuk keperluan pertanian, seperti membuat tepung tapioka, dll. Mesin penepung bisa digerakkan dengan dinamo listrik atau generator disel berbahan bakar solar. Saringan Pengayak Saringan untuk mengayak tepung sekam padi dengan kehalusan tertentu. Digunakan dua ukuran saringan pengayak, yaitu yang berukuran mesh 30 (kasar) dan mesh 60 (halus) atau yang setara. Saringan pengayak dapat terbuat dari kawat atau nilon. Mesin Pencampur (Mixer) Mesin untuk mencampur lempung dan sekam padi yang telah halus dengan air. Mesin Pencampur bisa digerakkan dengan dinamo listrik atau generator disel berbahan bakar solar. Mesin Pencetak Alat untuk mencetak pot saringan, dilengkapi cetakan (mold) yang digerakkan secara manual atau hidrolis. Untuk cara manual, alat cetak digerakkan dengan cara didongkrak, atau ditekan dari atas dengan roda pemutar. Rak Pengering Rak baja yang dirancang khusus untuk menampung pot saringan yang akan dikeringkan dengan cara dijemur. Tungku Tungku pembakaran untuk membakar pot saringan. Saringan keramik TCM menggunakan tungku sesuai rancangan Mani kiln, terbuat dari batu merah dengan kayu bakar sebagai bahan bakar, yang dilengkapi thermocouple untuk mengukur suhu selama pembakaran. Meja pengetesan kecepatan aliran Rak kayu yang dirancang untuk mengetes kecepatan aliran pot saringan. 5.6. Denah Bengkel Denah bengkel dibuat sedemikian untuk memberikan hasil produk yang optimum, pemakaian waktu dan tenaga yang singkat, dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:  Mengatur jarak seminimal mungkin dalam pengangkutan bahan dan produk dari satu tempat ke tempat lain dalam proses pembuatan.  Mengatur agar tidak banyak bahan dan produk yang diangkat secara vertical, untuk menghemat enerji serta mengurangi resiko kecelakaan bagi pegawai.  Mengatur alur kegiatan untuk memperlancar proses dan menghindari pergerakan yang terlalu banyak di sekitar mesin, bahan dan bangunan.  Mengatur agar jalur jalan dapat dilalui oleh peralatan dengan mudah dan tidak menyulitkan dalam pengangkutan bahan, peralatan dan produk.
  • 20 5.7. Proses Pembuatan Ada dua hal penting dalam proses pembutan saringan keramik: kecepatan aliran penyaringan dan suhu pembakaran. Dua hal tersebut bervariasi tergantung bahan yang digunakan, dan harus dikembangkan dan diuji coba terlebih dahulu melalui serangkaian pengetesan sebelum saringan dapat digunakan. 5.7.1. Kecepatan Aliran Kecepatan aliran saringan keramik, yang diukur dalam liter per jam aliran melalui pori saringan, ditentukan oleh ketebalan lempung, komposisi lempung yang dipakai, proporsi dan ukuran bahan pengisi yang digunakan dalam campuran lempung. Hasil uji coba saringan keramik TCM menunjukkan bahwa berat bahan pengisi yang diperlukan bervariasi sesuai dengan ukuran partikel tersebut. Meskipun rasio campuran antara bahan pengisi dan lempung yang digunakan dalam Buku Panduan ini dapat digunakan sebagai patokan dalam pembuatan saringan keramik, diperlukan uji coba kecepatan aliran dan pengaruhnya terhadap efektivitas penghilangan bakteri yang perlu dilakukan dalam proses pembuatan saringan keramik. 5.7.2. Pembakaran Pot Saringan Dalam proses pembakaran perlu diperhatikan suhu dan lamanya pembakaran. Bentuk tungku pembakaran, cara-cara penempatan pot saringan dalam tungku dan aliran udara masuk dan keluar akan memengaruhi sirkulasi aliran udara panas di dalam tungku. Suhu pembakaran yang mencukupi, lama waktu pembakaran, dan distribusi panas dalam tungku akan menentukan apakah semua pot saringan akan terkena panas yang merata sehingga tercapai proses dehidrasi dan vitrifikasi pada seluruh bagian dinding pot. Dua tahap suhu pembakaran yang digunakan dalam Buku Panduan ini akan menghasilkan: (i) proses dehidrasi yang lengkap, dan (ii) proses vitrifikasi (perubahan unsur kimia) dari lempung yang akan menghasilkan pot keramik yang matang. Suhu tahap pertama akan menghasilkan proses dehidrasi lengkap pada 100o C. Suhu tahap kedua menghasilkan proses vitrifikasi pada suhu minimal 860o C. Suhu yang lebih tinggi akan memberikan pengaruh pada struktur kimia dari lempung. Dalam uji coba pembakaran, beberapa hal berikut perlu diperhatikan:  Apakah bahan pengisi sudah seluruhnya terbakar? o Pot saringan yang tidak dibakar terlalu lama akan meninggalkan berkas berupa alur hitam dari karbon. Ini mengindikasikan bahwa bahan pengisi tidak cukup lama untuk
  • 21 terbakar seluruhnya. Karbon yang tertinggal dalam lapisan pot akan menutup pori-pori dan dapat menjadi tempat untuk tumbuhnya bakteri. o Alur warna dalam dinding pot juga memperlihatkan perbedaan proses vitrifikasi dalam lempung. Tapi lapisan berwarna tersebut dapat juga disebabkan oleh kondisi, waktu dan penyerapan oskigen yang berbeda di dalam dan diluar saringan. o Sebagai catatan, sekam padi mengandung bahan silika yang tinggi dan akan meninggalkan sisa silika dalam pori-pori.  Apakah proses vitrifikasi telah berlangsung semuanya dalam dinding pot saringan? Saringan keramik akan memperlihatkan warna merah tua setelah proses vitrifikasi berlangsung sempurna. Akan tetapi perbedaan jenis lempung akan memberikan warna yang berbeda meskipun proses vitrifikasi telah berlangsung sempurna.  Saringan keramik yang terbakar sempurna akan memberikan suara lebih nyaring apabila diketuk, dibandingkan dengan saringan yang tidak terbakar sempurna.
  • 22 BAB VI PROSES PRODUKSI 6.1. Tahapan Proses Dalam Bab ini akan diuraikan secara lebih rinci tahapan dalam proses produksi, bahan baku-bahan yang diperlukan dan hasil yang diharapkan. Bahan baku pada umumnya dapat diperolah secara setempat, sedangkan hasilnya tidak hanya berupa produk saringan keramik, tapi juga terbukanya lapangan pekerjaan bagi tenaga kerja setempat. Sedangkan pot keramik yang gagal bisa digunakan sebagai pot tanaman hias. Secara ringkas, proses produksi terdiri dari 10 tahapan, dimana masing-masing tahapan akan diuraikan secara rinci dalam Buku Panduan ini, sebagai berikut: 1. Penyiapan bahan baku: serbuk lempung, sekam padi yang telah dihaluskan, air dan laterit (apabila diperlukan) 2. Pencampuran lempung: serbuk lempung, laterit (apabila diperlukan), sekam padi yang telah dihaluskan dan air pencampur 3. Pembentukan bahan untuk dicetak, berupa campuran lempung yang dibentuk kubus 4. Pencetakan kubus lempung sehingga berbentuk pot saringan keramik 5. Penghalusan permukaan dan ujung pot dan memberi tanggal 6. Pengeringan pot saringan hasil cetakan – untuk menghilangkan sisa kandungan air 7. Pembakaran pot saringan dalam tungku pembakaran – untuk proses dehidrasi dan vitrifikasi 8. Pengetesan kecepatan aliran dari pot saringan yang telah dibakar 9. Pembubuhan/pengecatan larutan perak nitrat pada permukaan pot saringan, dan 10. Pengepakan pot saringan keramik 6.2. Bahan-bahan dan Peralatan yang Digunakan Bahan utama yang digunakan untuk membuat saringan keramik adalah lempung, sekam padi dan air. Lempung dikeringkan terlebih dahulu dengan cara diiris-iris tipis dan dijemur di bawah terik matarhari. Ini agar lempung cepat kering, karena akan dihancurkan menjadi bentuk tepung dalam mesin penepung (crasher). Sekam padi dihaluskan dengan cara dimasukkan dalam mesin penepung (crasher) untuk menghasilkan butiran sekam padi yang halus seperti tepung. Bahan lempung dari Plered
  • 23 Sebelum dicampur dengan lempung halus, tepung sekam diayak dulu dengan saringan halus. Campuran lempung halus dan tepung sekam kemudian diaduk dalam mesin pencampur (mixer) dan ditambahkan air secara bertahap. Air yang digunakan adalah air yang bersih dan tidak terkontaminasi oleh bahan kimia lainnya yang berbahaya. Alat penepung (crasher/hammer mill) maupun pencampur (mixer) dapat diperoleh di toko-toko yang menjual peralatan dan mesin untuk pertanian. Berdasarkan pengalaman, mesin yang digerakkan dengan dinamo motor (listrik) lebih stabil putarannya dibandingkan dengan mesin yang menggunakan generator disel (solar), tapi mesin solar dapat digunakan pada tempat atau daerah yang tidak memiliki jaringan listrik. Lempung yang telah kering dihancurkan sebelum dimasukkan ke dalam alat penepung (hammer mill) Hancuran lempung dihaluskan dalam alat penepung (hammer mill) sehingga berbentuk tepung yang halus
  • 24 6.3. Proses Pencampuran Komposisi campuran lempung dan sekam tergantung dari jenis lempung dan tingkat kehalusan sekam. Untuk saringan keramik TCM digunakan variasi komposisi 77:23 sampai 80:20 dalam berat (80% lempung dan 20% sekam padi). Untukmenghasilkan pot saringan yang memenuhi syarat, komposisi campuran tergantung dari jenis lempungnya, apabila dengan komposisi ini hasilnya kurang baik (kecepatan aliran terlalu tinggi atau terlalu rendah), maka diperlukan beberapa kali percobaan dengan menggunakan komposisi campuran yang berbeda, misalnya 75:25 atau 85:15 atau dalam rentang ini. Hasil akhir hanya bisa diketahui setelah proses pembakaran selesai dan pengetesan kecepatan aliran dilakukan. Produk yang telah dibakar tidak bisa didaur ulang, dan produk yang tidak memenuhi syarat harus disingkirkan dan tidak boleh digunakan. Campuran lempung dan sekam dibubuhi air sebanyak 10-12 liter yang ditambahkan secara bertahap, sehingga menghasilkan adukan lempung-sekam yang liat dan mudah dibentuk. Bahan adukan lempung-sekam dibentuk seperti kubus dan ditimbang. Untuk pencetakan satu buah pot saringan diperlukan berat kubus sekitar 8 kg Satu kali pencampuran akan menghasilkan sekitar 5-6 kubus. Mesin pencampur (mixer)
  • 25 Dalam proses ini agar diperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan keselamatan kerja, seperti penggunaan penutup hidung pada saat proses penepungan dan selalu menggunakan sarung tangan. Perlengkapan P3K harus selalu tersedia dalam hal terjadi kecelakaan atau hal- hal yang tidak diinginkan. 6.4. Pencetakan Adukan lempung-sekam yang sudah ditimbang dimasukkan dalam alat pencetak (mold) yang sudah dirancang dengan ukuran tertentu. Alat pencetak bisa dibuat oleh bengkel perajin besi/baja dengan menyertakan gambar desain yang diinginkan. Dalam proses pembuatan saringan keramik TCM, lapisan dalam cetakan diberi minyak pelumas yang khusus digunakan dalam pembuatan cetakan keramik. Ini untuk menghindari adukan lengket dalam cetakan sewaktu cetakan diangkat. Hasil cetakan diangkat dengan hati-hati dan jangan diangkat pada bibir pot untuk menghindari deformasi bentuk pot saringan. Pot yang telah dicetak kemudian dikeringkan dalam udara terbuka tapi tidak di bawah terik matahari langsung. Setiap pot saringan diberi nomor registrasi atau tanggal untuk keperluan pelacakan dan pemantauan. Lempung yang sudah dicampur sekam dan diaduk dalam mixer dibentuk kubus dan ditimbang
  • 26 Setelah dua hari, baru pot saringan dipindahkan ke tempat terbuka di bawah terik matahari untuk mempercepat pengeringan. Setelah 10 hari sampai dua minggu, pot saringan sudah cukup kering dan siap untuk dibakar dalam tungku pembakaran. Pot saringan dicetak dengan alat pencetak (mold), dalam gambar terlihat pot hasil cetakan siap untuk diangkat dan dipindahkan Setelah kering, pot hasil cetakan dijemur di bawah terik matahari
  • 27 6.5. Pembakaran Tungku pembakaran bisa menggunakan bahan bakar kayu atau gas tergantung rancangan tungkunya. Saringan keramik TCM menggunakan tungku pembakaran yang dirancang oleh Potter for Peace (PfP) yang disebut Mani Kiln dan dibuat dengan konsultasi PfP secara virtual (on-line). Rancangan Mani kiln memiliki keuntungan karena arus panas yang terjadi memiliki efisiensi yang tinggi. Kayu bakar berupa sisa potongan kayu dari pabrik pemotongan kayu digunakan sebagai bahan bakar. Kayu bakar yang berasal dari pohon yang sengaja ditebang agar dihindari agar tidak merusak lingkungan. Pot saringan diatur dalam tungku sedemikian sehingga mendapatkan panas yang merata. Pot ditumpuk secara bersusun bolak-balik dan digunakan sepotong genteng untuk membatasi susunan pot, agar panas bisa merata ke seluruh bagian pot. Searah jarum jam: tungku pembakaran, pintu tungku, lubang api, thermocouple untuk mengukur suhu di dalam tungku
  • 28 Dalam proses pembakaran, suhu pembakaran dan lamanya pembakaran akan bervariasi sesuai dengan bentuk tungku pembakaran, cara menyusun saringan dalam tungku dan sirkulasi panas dalam tungku. Suhu pembakaran yang cukup, waktu pembakaran dan distribusi panas dalam tungku perlu diatur sedemikian sehingga semua bagian saringan mendapatkan panas yang sama pada saat melalui proses dehidrasi dan vitrifikasi. Suhu pembakaran diatur sedemikain sehingga tercapai tahap dehidrasi (pengeringan) secara sempurna dan vitrifikasi (perubahan unsur kimia dari lempung menjadi keramik) yang membentuk saringan keramik. Suhu diukur dengan menggunakan thermocouple yang menunjukkan suhu secara digital dalam papan kontrol. Thermocouple dapat dibeli di toko yang menjual peralatan tungku pembakaran. Thermocouple yang digunakan adalah dari jenis yang memiliki sensitivitas sedang (+/- 5 derajat). Pada tahap awal suhu dipertahankan di bawah 100 derajat Celsius sampai sekitar dua jam. Untuk selanjutnya suhu diatur meningkat sampai tercapai sekitar 860 derajat Celsius sekitar satu jam, dan diusahakan tidak lebih dari 950 derajat. Lama pembakaran antara 8 sampai 12 jam, bisa juga lebih lama apabila suhu yang diinginkan belum tercapai. Pembakaran yang tidak sempurna (suhu tidak mencapai 800 derajat) menyebabkan saringan tidak bisa berfungsi dengan baik karena tidak terbakar penuh. Akan terjadi lapisan karbon yang terbentuk pada tengah dinding keramik, akibat silika dari sekam padi yang tidak terbakar sempurna, ini terlihat dengan adanya lapisan hitam apabila pot keramik dipecah. Saringan yang tidak terbakar sempurna biasanya memiliki kecepatan aliran yang sangat rendah. Pot saringan yang tidak terbakar sempurna tidak boleh digunakan, bukan hanya karena kecepatan aliran yang rendah, tapi karbon yang terbentuk dalam dinding pot akan menjadi tempat tumbuhnya bakteri. 6.6. Pengetesan Kecepatan Aliran Pot saringan yang telah dikeluarkan dari tungku direndam dulu selama dua jam untuk mengeluarkan gelembung udara yang terperangkap dalam pot. Setelah itu dilakukan pengetesan kecepatan aliran. Pengetesan kecepatan aliran merupakan hal penting dalam Hasil dari pembakaran yang kurang sempurna
  • 29 menjamin kualitas pot saringan. Kecepatan aliran adalah lamanya air meresap dalam pot saringan dan menetes di bawahnya. Pengetesan kecepatan aliran harus dilakukan untuk SETIAP pot saringan yang diproduksi agar kualitas tetap terjaga. Kecepatan aliran yang dapat diterima adalah antara 1.5 sampai 3 liter per jam. Kecepatan aliran diukur dari tingginya muka air dalam pot, yang diukur secara berkala, setiap setengah jam, sampai 2-3 jam. Hasil pencatatan dikonversikan dalam tabel kecepatan aliran yang sudah dipersiapkan sebelumnya. Kecepatan aliran yang tinggi (air habis dalam waktu kurang dari dua jam) menunjukkan bahwa ada keretakan dalam pot saringan, atau pori dalam pot terlalu besar. Ini akan mengurangi efektifitas penyaringan dan tidak akan bisa menyaring dan menghilangkan bakteri. Kecepatan yang tinggi juga mengurangi lamanya waktu kontak antara pot dengan lapisan perak nitrat, bahan kimia yang dibubuhkan dalam pot saringan sebagai pencegah tumbuhnya enzim sebagai makanan bakteri. Pengetesan kecepatan aliran dan tanggal pembuatan yang dibubuhkan pada setiap produk
  • 30 Kecepatan aliran yang terlalu rendah juga tidak bisa diterima karena tidak praktis untuk digunakan, dimana pada akhirnya pengguna akan berhenti menggunakannya dan pindah ke sumber lain yang lebih jelek atau lebih mahal. 6.7. Lapisan Larutan Perak Nitrat Setelah pot dikeringkan kemudian dilakukan pelapisan dengan larutan perak nitrat (Ag NO3). Larutan perak nitrat dikenal sebagai bahan kimia yang dapat membunuh mikroorganisme. Perak nitrat banyak digunakan di rumah sakit sebagai bahan antimikroba (antimicrobial agent) untuk luka atau terbakar dan sebagai desinfektan untuk air minum dan air kolam renang. Saringan keramik TCM menggunakan larutan perak nitrat dengan konsentrasi 99,8%. Kristal perak nitrat dapat diperoleh dari toko yang menjual bahan-bahan kimia. Larutan perak nitrat didapatkan dengan cara menambahkan 100 gram Kristal AgNO3 ke dalam 500 ml air deionisasi (deionised water) dan diaduk secara merata, kemudian tambahkan 1000 ml air deionisasi ke dalam larutan dan aduk selama satu menit. Simpan larutan konsentrat ini dalam wadah plastik yang tidak tembus cahaya. Untuk membuat larutan perak nitrat, ambil 100 ml konsentrat dan tempatkan pada wadah yang tidak tembus cahaya, tambahkan 18 liter air distilasi (distilled water) dan aduk. Larutan sebanyak 18,1 liter cukup untuk digunakan untuk sekitar 60 pot saringan. 6.8. Pengetesan Air Hasil Saringan Air hasil saringan harus dites terhadap bakteri koli (total coliform dan coliform bacteria) dan unsur-unsur kimia lainnya pada laboratorium air setempat. Pengetesan dilakukan pada contoh air dari beberapa pot saringan yang berasal dari satu rangkaian proses (batch). Sebaiknya dilakukan tes laboratorium terhadap air baku dan air hasil saringan. Hasil pengetesan dicek dengan standar kualitas air minum yang dikeluarkan oleh Kementerian Kesehatan. Pelapisan larutan perak nitrat
  • 31 Pengetesan untuk bakteri koli saja dapat juga dilakukan dengan metoda H2S yang lebih sederhana. Larutan H2S dapat diperoleh dari Laboratorium Dinas Kesehatan setempat, atau di Laboratorium Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan (BBTKL), Kementerian Kesehatan di Jakarta. 6.9. Pemaketan Produk Saringan keramik TCM yang standar dipaketkan dengan wadah plastik yang dilengkapi keran dispenser dan siap untuk digunakan. Wadah plastik yang digunakan adalah jenis plastik yang boleh digunakan untuk minuman dan makanan (plastik dengan kode PP 05, tercetak pada bagian belakang wadah). Wadah plastik ini bisa didapatkan dalam jumlah besar dari grosir penjual alat-alat rumah tangga, sedangkan keran dispenser dapat dibeli di toko-toko bahan bangunan. Sebagai variasi, wadah saringan keramik dapat juga dibuat dari keramik (ceramic jar), sehingga air hasil saringan terasa dingin dan segar seperti air kendi, dan tampilannya lebih menarik. Dalam pengangkutan saringan keramik perlu diperhatikan agar pembungkusan (packing) dilakukan dengan baik sehingga pot saringan pecah di tengah perjalanan. Metoda H2S untuk mengetes kandungan bakteri koli, air yang mengandung bakteri koli akan berubah menjadi hitam setelah 8 jam Produk saringan keramik TCM siap untuk didistribusikan
  • 32 Penutup Demikian Buku Panduan tentang pembuatan saringan keramik ini Penulis susun untuk bisa dijadikan sebagai pegangan dasar sebelum memulai pembuatan saringan keramik. Penulis menyadari bahwa buku sederhana ini belum sempurna dan masih banyak kekurangannya. Untuk itu Penulis berharap masukan dan kritik untuk lebih menyempurnakan Buku Panduan ini. Tidak ada guru yang paling berharga selain pengalaman. Banyak hambatan dan rintangan pada setiap proses pembuatan saringan keramik ini, dalam upaya untuk mendapatkan hasil yang memuaskan. Kegagalan merupakan pengalaman yang berharga sebagai bahan pelajaran dan perbaikan. Semangat harus tetap dipacu untuk bisa bangkit dan untuk mencoba kembali, karena sebagaimana kata-kata bijak, kegagalan adalah sukses yang tertunda. Penulis dan isteri bersama crew TCM di depan tungku pembakaran
  • 33 Bahan-bahan Rujukan 1. The American Ceramic Society, http://ceramics.org/learn-about-ceramics/history-of- ceramics/ 2. History of the Doulton Ceramic Filter, http://www.purewatergazette.net/doultonhistory.htm 3. Potters for Peace, http://s189535770.onlinehome.us/pottersforpeace/?page_id=9 4. Ceramic Water Filter Handbook, Resource Development International – Cambodia, 2008 5. Risyana Sukarma, Memperbaiki Kualitas Air untuk Keluarga Miskin pada Tingkat Rumah Tangga - Studi Literatur Saringan Keramik sebagai Pengolahan Rumah Tangga, 2009