Ilmu Pengetahuan Alam

SODIS

SODIS adalah suatu teknik sederhana mengdisinfektasi air dengan menggunakan sinar matahari dan botol PET (botol air mineral) sehingga layak untuk diminum. Secara sederhana SODIS adalah menjemur air mentah sehingga aman untuk diminum, teknik ini cocok untuk keadaan darurat atau daerah yang terkena bencanan untuk mengatasi masalah air minum. Kata Sodis berasal dari singkatan dalam bahasa inggis Solar water deisinfectan . SODIS adalah cara yang murah dan metode yang efektif untuk desentralisasi pengolahan air, biasanya diterapkan di tingkat rumah tangga dan direkomendasikan oleh World Health Organization sebagai metode yang layak untuk keperluan pengolahan air rumah tangga dan penyimpanan yang aman. SODIS sudah diterapkan di banyak negara berkembang, salah satunya Indonesia.

Prinsip

Paparan sinar matahari telah ditunjukkan untuk menonaktifkan penyebab diare organisme dalam air minum tercemar. Tiga efek dari radiasi matahari dipercaya untuk berkontribusi pada organisme patogen inaktivasi:

1. UV-A mengganggu secara langsung dengan metabolisme dan merusak struktur sel bakteri.

2. UV-A (panjang gelombang 320-400 nm) bereaksi dengan oksigen terlarut dalam air dan menghasilkan bentuk oksigen sangat reaktif (oksigen radikal bebas dan hidrogen peroksida), yang diyakini juga kerusakan patogen.

3. radiasi Infra merah memanaskan air. Jika suhu air naik di atas 50 ° C, proses desinfeksi adalah tiga kali lebih cepat.

Pada suhu air sekitar 30 ° C , ambang batas intensitas radiasi matahari sekurang-kurangnya 500 W/m2 (semua spektrum cahaya) diperlukan selama sekitar 5 jam untuk SODIS efisien. Dosis ini mengandung energi 555 Wh/m2 dalam kisaran UV-A dan cahaya ungu, 350 nm-450 nm, setara dengan sekitar 6 jam lintang pertengahan (Eropa) siang sinar matahari musim panas.

Pada suhu air lebih tinggi dari 45 ° C , efek sinergis dan suhu radiasi UV lebih meningkatkan efisiensi desinfeksi.

Pedoman untuk aplikasi pada tingkat rumah tangga


Pictograms SODIS.jpg

1. Air dari sumber yang tercemar telah diisi ke dalam botol air transparan. Saturasi oksigen, botol bisa diisi tiga perempat, kemudian terguncang selama 20 detik (dengan tutup), kemudian diisi sepenuhnya. Sangat air keruh (kekeruhan lebih tinggi dari 30 NTU) harus disaring sebelum paparan sinar matahari.

2. Diisi botol kemudian terkena sinar matahari. Efek suhu yang lebih baik dapat dicapai jika botol ditempatkan di atap bergelombang dibandingkan dengan atap jerami.

3. The memperlakukan air dapat dikonsumsi. Risiko kontaminasi ulang dapat diminimalkan jika air disimpan dalam botol. Air harus dikonsumsi secara langsung dari botol atau dituangkan ke dalam cangkir minum yang bersih. Re-pengisian dan penyimpanan dalam wadah lain meningkatkan risiko kontaminasi.

Durasi Pengolahan Air yang disarankan

Kondisi Cuaca


Lama waktu pengolahan minimum

Cuaca cerah


6 jam

50% berawan


6 jam

50-100% berawan


2 hari

Hujan terus-menerus


kinerja tidak memuaskan, gunakan pemanenan air hujan

Aplikasi

SODIS adalah metode yang efektif untuk mengolah air di mana bahan bakar atau kompor tidak tersedia atau mahal, contohnya didaerah bencana. Bahkan di mana bahan bakar tersedia, SODIS lebih ekonomis dan ramah lingkungan . Penerapan SODIS terbatasi jika tidak tersedia botol yang cukup, atau jika air sangat keruh.

Secara teori, metode dapat digunakan dalam bantuan bencana atau kamp-kamp pengungsi. Namun, pengadaan botol mungkin lebih sulit daripada menyediakan desinfektan setara tablet yang mengandung klorin, bromin, atau yodium. Selain itu, dalam beberapa keadaan, mungkin sulit untuk menjamin bahwa air akan dijemur di matahari untuk waktu yang diperlukan.

Metode lain untuk keperluan rumah tangga pengolahan air dan penyimpanan yang aman ada, misalnya klorinasi, prosedur penyaringan yang berbeda atau flokulasi / desinfeksi. Pemilihan metode yang memadai harus didasarkan pada kriteria efektivitas, co-terjadinya polusi jenis lain (kekeruhan, kimia polutan), biaya perawatan, input tenaga kerja dan kenyamanan, dan preferensi pengguna.

Peringatan

Jika botol-botol air tidak ditinggal di bawah matahari untuk jangka waktu yang tepat, air mungkin tidak aman untuk diminum dan dapat menyebabkan penyakit. Jika sinar matahari kurang kuat, karena cuaca mendung atau iklim yang kurang cerah, waktu pencahayaan lebih lama di bawah sinar matahari yang diperlukan.

Isu-isu berikut juga harus dipertimbangkan:

1. Botol bahan: Beberapa kaca atau bahan PVC dapat mencegah sinar ultraviolet mencapai air. komersial tersedia botol yang terbuat dari PET direkomendasikan. Penanganan jauh lebih nyaman dalam kasus PET botol. Polycarbonate blok semua UVA dan UVB, dan karena itu tidak boleh digunakan.

2. Penuaan botol plastik: SODIS efisiensi tergantung pada kondisi fisik botol plastik, dengan goresan dan tanda-tanda lain memakai mengurangi efisiensi SODIS. Berat tergores atau tua, buta botol harus diganti.

3. Bentuk wadah: intensitas radiasi UV dengan cepat berkurang dengan bertambahnya kedalaman air. Pada kedalaman air 10 cm dan moderat kekeruhan 26 NTU, radiasi UV-A dikurangi sampai 50%. PET botol minuman ringan sering mudah tersedia dan dengan demikian paling praktis untuk aplikasi SODIS.

4. Oksigen: Sinar matahari menghasilkan bentuk sangat reaktif oksigen (oksigen radikal bebas dan hidrogen peroksida) di dalam air. Molekul reaktif ini berkontribusi dalam proses penghancuran mikroorganisme. Dalam kondisi normal (sungai, anak sungai, sumur, kolam, tekan) mengandung air yang cukup oksigen (lebih dari 3 mg oksigen per liter) dan tidak harus yg bercampur dgn udara sebelum penerapan SODIS.

5. Pencemaran bahan botol: Ada beberapa kekhawatiran atas pertanyaan apakah wadah minum plastik dapat melepaskan bahan kimia atau komponen beracun ke dalam air, sebuah proses yang mungkin dipercepat oleh panas. Federal Swiss untuk Material Laboratorium Pengujian dan Penelitian telah memeriksa difusi adipates dan ftalat (Deha dan DEHP) dari baru dan dipakai ulang botol PET dalam air selama eksposur matahari. Tingkat konsentrasi yang ditemukan di dalam air setelah eksposur matahari 17 jam dalam 60 ° C air berada jauh di bawah pedoman WHO untuk air minum dan besar yang sama konsentrasi phthalate dan adipate umumnya ditemukan dalam air keran kualitas tinggi.

Keprihatinan mengenai penggunaan umum-botol PET juga dinyatakan setelah laporan yang diterbitkan oleh para peneliti dari University of Heidelberg di antimon dibebaskan dari PET-botol untuk minuman ringan dan air mineral disimpan selama beberapa bulan di supermarket. Namun, konsentrasi antimon yang ditemukan dalam botol adalah perintah yang besarnya di bawah WHO dan panduan nasional untuk konsentrasi antimon dalam air minum. and national guidelines for antimony concentrations in drinking water. Lebih jauh lagi, air SODIS tidak disimpan lebih dari waktu yang lama seperti di botol.

Dampak Kesehatan , pengurangan diare

Telah menunjukkan bahwa metode SODIS (dan metode pengolahan air rumah tangga) dapat sangat efektif menghilangkan patogen kontaminasi dari air. Namun, penyakit menular juga ditularkan melalui jalur lain, yaitu karena kurangnya sanitasi dan kebersihan. Studi tentang pengurangan diare di kalangan pengguna SODIS menunjukkan nilai-nilai pengurangan 30-80%.

Penelitian dan pengembangan

Efektivitas SODIS pertama kali ditemukan oleh Profesor Aftim Acra di American University of Beirut pada awal tahun 1980 [3]. Substansial penelitian tindak lanjut dilakukan oleh kelompok riset Martin Wegelin di Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag) dan Dr Kevin McGuigan di Royal College of Surgeons di Irlandia. Kontrol klinis percobaan yang dipelopori oleh Profesor Ronan Conroy dari tim RCSI bekerjasama dengan Dr T Michael Elmore-Meegan.

Saat ini, sebuah proyek penelitian bersama SODIS dilaksanakan oleh lembaga-lembaga sebagai berikut:

1. Royal College of Surgeons di Irlandia (RCSI), Irlandia (koordinasi)

2. Universitas Ulster (UU), Kerajaan Inggris

3. CSIR Environmentek, Afrika Selatan, Eawag, Swiss

4. The Institute of Air dan Sanitasi Pembangunan (IWSD), Zimbabwe

5. Platform Solar de Almería (CIEMAT-PSA), Spanyol

6. University of Leicester (UL), Kerajaan Inggris

7. Komisi Internasional untuk Relief Penderitaan & Kelaparan (ICROSS), Kenya

8. University of Santiago de Compostela (USC), Spanyol

9. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag), Swiss

Proyek ini telah memulai suatu studi multi-negara termasuk bidang studi di Zimbabwe, Afrika Selatan dan Kenya.

Perkembangan lain termasuk aliran kontinu unit desinfeksi , dan solar desinfeksi dengan titanium dioksida kaca film lebih dari silinder yang mencegah pertumbuhan kembali bakteri dari coliforms setelah SODIS. Penelitian telah menunjukkan bahwa sejumlah tambahan biaya rendah mampu mempercepat SODIS dan yang mungkin bisa membuat SODIS aditif lebih cepat dan efektif baik dalam cuaca cerah dan berawan, perkembangan yang bisa membantu membuat teknologi lebih efektif dan diterima oleh pengguna. [16] Studi lain menunjukkan bahwa alam coagulants (bibit dari lima jenis tumbuhan alami - Vigna unguiculata, Phaseolus Mungo, Glycine max, Pisum sativam, dan Arachis hypogea - dievaluasi untuk menghilangkan kekeruhan), adalah seefektif komersial dan bahkan tawas yang superior untuk klarifikasi karena dosis optimal rendah