ABSTRAK
EVALUASI KINERJA INSTALASI PENGOLAHAN AIR MINUM PDAM SURABAYA (STUDI KASUS: PDAM NGAGEL II SURABAYA) Nama : DANDY KURNIA HERLAMBANG NRP : 3306 100 041 Jurusan : Teknik Lingkungan FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Ngagel II merupakan salah satu perusahaan daerah yang bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih di Surabaya. Air baku maupun air produksi PDAM Ngagel II tersebut harus memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan dengan berbagai parameter uji didalamnya. Peningkatan kebutuhan air bersih yang terus meningkat di masyarakat, maka sudah tentu hal tersebut senantiasa mendapat perhatian dari pihak PDAM Surabaya. Salah satu upaya untuk meningkatkan hasil produksi, PDAM Ngagel II Surabaya melakukan beberapa perubahan antara lain dengan mengadakan evaluasi kinerja unit bangunan pada Instalasi Pengolahan Air. Hal ini penting karena evaluasi ini belum pernah dilakukan di PDAM Ngagel II Surabaya. Evaluasi ini dilakukan dengan membandingkan kondisi lapangan dengan parameter kualitas air dan parameter kinerja instalasi pengolahan air. Hasil evaluasi kinerja Instalasi PDAM Ngagel II, didapatkan bahwa kinerja instalasi pengolahan air sudah sesuai dengan parameter kualitas air maupun parameter kinerja instalasi pengolahan air Pada evaluasi kinerja ini, juga didapatkan kemungkinan untuk peningkatan kapasitas pada unit bangunan pengolahan dengan adanya perhitungan mass balance dengan parameter kualitas kekeruhan. Kata kunci: PDAM Ngagel II , kinerja instalasi, air baku, air produksI
ABSTRACT STUDY OF WATER TREATMENT INSTALLATION PERFORMANCE FOR PDAM in SURABAYA (CASE STUDY: PDAM NGAGEL II SURABAYA) Name ID Number Department Supervisor
: DANDY KURNIA HERLAMBANG : 3306 100 041 : Environmental Engineering, FTSP-ITS : Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, MSc.
PDAM Ngagel II is one the water suppliers in the Surabaya which is responsible fot the water supply. The raw water or drinking water should meet the standard regulation, with many parameters. Due the increasing steed of clear water in the society, the PDAM Ngagel II Surabaya pays more attention to the ways of supplying it. As the efort to increase production, PDAM Ngagel II Surabaya has made several changes, by conducting performance evaluations on the water treatment. It is important because this evaluation has not been done by PDAM Ngagel II Surabaya, and it is beneficial to improve the service to the costumer. PDAM Intalation performance evaluation results showed that performance on the water treatment plant is in compliance with water quality parameters and performance parameters of water treatment. On this performance evaluation also found the possibility to increase capacity at the processing of building units with the calculation of mass balance with quality of parameters turbidity Key words: PDAM Ngagel II, Performace Water Treetment, Water Production
BAB I PENDAHULUAN 1.1
LATAR BELAKANG MASALAH Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Ngagel II merupakan salah satu perusahaan daerah yang bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih di Surabaya. Air baku maupun air produksi PDAM Ngagel II tersebut harus memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan dengan berbagai parameter uji didalamnya. Memperhatikan perkembangan kebutuhan air bersih yang terus meningkat di masyarakat, maka sudah tentu hal tersebut senantiasa mendapat perhatian dari pihak PDAM Surabaya. Salah satu upaya untuk meningkatkan hasil produksi, PDAM Ngagel II Surabaya melakukan beberapa perubahan antara lain dengan mengadakan evaluasi kinerja unit bangunan pada Instalasi Pengolahan Air. Hal ini penting karena evaluasi ini belum pernah dilakukan di PDAM Ngagel II Surabaya dan bermanfaat untuk meningkatkan pelayanan terhadap pelanggan. Oleh karena itu, dalam Tugas Akhir ini akan dibahas evaluasi kinerja dari unit proses Instalasi Pengolahan Air pada PDAM Ngagel II 1.2 PERUMUSAN MASALAH Perlunya peningkatan pelayanan kepada pelanggan menyebabkan perlunya evaluasi terhadap kinerja instalasi pengolahan air minum PDAM Ngagel II Surabaya 1.3 RUANG LINGKUP Ruang lingkup pada penelitian kali ini adalah 1. Lokasi penelitian kualitas air dilakukan pada Laboratorium Perusahaan Daerah Air Minum Ngagel II Surabaya. 2. Sampel air baku dan air produksi yang digunakan berasal dari PDAM Ngagel II, Surabaya 3. Parameter kualitas air minum (produksi) yang digunakan adalah Kekeruhan, pH, Sisa Chlor, DO, Zat Organik , sedangkan parameter kualitas air baku yang digunakan adalah Kekeruhan, pH, DO, Zat Organik. 4. Baku mutu yang digunakan adalah Kepmenkes RI No 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum 1.4 TUJUAN PENELITIAN Tujuan Penelitian kali ini adalah 1. Evaluasi kineja instalasi Pengolahan Air PDAM Ngagel II 2. Menentukan alternatif peningkatan kinerja Instalasi PDAM Ngagel II, Surabaya agar efluen yang dihasilkan sesuai dengan baku mutu sesuai dengan ruang lingkup 1.5 MANFAAT PENELITIAN Manfaat penelitian kali ini adalah: 1. Memberikan kontribusi ilmiah terhadap peningkatan kinerja instalasi PDAM Ngagel II, Surabaya agar efluen yang dihasilkan sesuai dengan baku mutu air minum yang ada. 2. Memberikan masukan rencana perbaikan terhadap kinerja instalasi, untuk meningkatkan kinerja instalasi IPAM Ngagel II Surabaya
BAB II METODOLOGI PERENCANAAN 2.1 KERANGKA PENELITIAN Kerangka penelitian berikut disusun berdasarkan tahap-tahap pelaksanaan penelitian yang akan dilakukan untuk mengambarkan segala sesuatu yang berkaitan dalam penelitian ini. Susunan kerangka penelitian ditunjukan Gambar 2.1 IDE TUGAS AKHIR Evaluasi Kinerja Instalasi Pengolahan Air Mingum PDAM Surabaya (Studi Kasus: PDAM Ngagel II Surabaya)
SURVEI LOKASI STUDI LITERATUR PENGUMPULAN DATA
DATA PRIMER - Parameter kualitas air minum (Kekeruhan, pH, DO, Zat Organik, sisa Clor pada tiap influen dan efluen unit bangunan IPAM
DATA SEKUNDER - Data eksisting IPAM - Data proses pengolahan air minum PDAM Ngagel II - Gambar denah PDAM Ngagel II - Ukuran unit bangunan
ANALISIS DAN PEMBAHASAN 1.Analisis Kinerja setiap unit IPAM PDAM Ngagel II antara lain: Prasedimentasi, Predicantir, Accelator, Filter. 2. Alternatif peningkatan kinerja tiap unit IPAM PDAM Ngagel II
KESIMPULAN DAN SARAN
2.2
IDE TUGAS AKHIR Ide tugas akhir ini berawal dari hasil studi literatur, dan gagasan dari pihak PDAM Ngagel II untuk mengevaluai kinerja dari Instalasi PDAM Ngagel II Surabaya, karena adanya beberapa permasalahan sering terjadi seiring dengan perubahan cuaca yang terjadi. Ide tugas akhir ini ditindaklanjuti dengan proses persetujuan dengan perusahaan dan juga institusi. Kesepakatan antara pihak perusahaan dan institut untuk menjalankan ide tugas akhir ini, dilanjutkan dengan beberapa tahap, antara lain: survei lokasi, studi literatur dan pengumpulan data sekunder yang dilanjutkan dengan penelitian awal dimana untuk mendapatkan data primer yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kondisi awal dari kinerja Intalasi Pengolahan Air Minum PDAM Ngagel II. 2.3
SURVEI LOKASI Survei lokasi dilakukan untuk mengetahui gambaran umum dengan memperhatikan data sekunder perusahaan tersebut seperti analisa parameter kualitas air , laporan monitoring kualitas efluen dan juga kondisi fisik bangunan IPAM secara langsung. Selain itu juga dengan
memperhatikan data primer yang dapat kita peroleh saat di lapangan, sehingga dapat diperoleh informasi tentang pokok permasalahan yang terjadi pada perusahaan tersebut, sehingga memudahkan dalam proses pengkajian. 2.4
STUDI LITERATUR Studi literatur ini dilakukan untuk membantu memahami pokok permasalahan yang terjadi di lapangan, yang akan dikaji. Pengkajian dilakukan dengan membaca dan melakukan prosedur penelitian yang benar dan juga memahami konsep pemecahan permasalahan. Selain itu studi literatur bertujuan untuk membantu mengkaji teori-teori yang terdapat pada ruang lingkup serta memperoleh prosedur Sumber studi literatur yang digunakan untuk mengkaji penelitian ini berasal dari: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Text book Jurnal Kriteria design IPAM PDAM Ngagel II Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002 Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Laporan penelitian terdahulu Internet BAB III ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Pada bab Analisa dan Pembahasan ini akan diuraikan dan dibahas tentang evaluasi dari kinerja unit-unit operasi pada Instalasi Pengolahan Air Minum PDAM Ngagel II. Evaluasi kinerja yang dimaksud adalah membandingkan kondisi eksisting/ kondisi lapangan terhadap kriteria desain yang ada, kondisi mengenai masalah teknis dan non teknis dari unit-unit operasi yang terdiri atas bak Prasedimentasi, Predikantir, Accelator dan bak Filtrasi. Dari hasil evaluasi ini diharapkan dapat diambil kesimpulan mengenai efektifitas kinerja unitunit bangunan pengolahan tersebut. 3.2 ANALISA DATA 3.2.1 ANALISA DATA PRIMER Pengolahan data primer yang dilakukan adalah dengan cara melakukan analisa laboratorium, data yang di dapat dari hasil analisa tersebut digunakan untuk mengetahui kondisi di lapangan. Setelah diketahui kondisi lapangan, data yang didapat dikaji lebih dalam yang nantinya akan dibandingkan dengan data sekunder yang tedapat pada PDAM Ngagel II dan juga kriteria desain, sehingga dapat dilihat hasil kinerja dari setiap unit bangunan pengolahan di PDAM Ngagel II Surabaya. Unit-unit bangunan pengolahan air minum yang dianalisa adalah Prasedimentasi, Predikantir, Accelator, dan Filter. Unit-unit bangunan ini dapat dikatakan unit-unit pengolahan utama, karena peran dari unit bangunan ini besar. Analisa unit pengolahan ini menggunakan bebrapa parameter antara lain: pH, DO, Zat Organik, Sisa Chlor, dan juga Kekeruhan. Hasil analisa dari parameter diatas dapat dilihat dari tabel berikut ini:
Tabel 3.1 Analisa Data Primer yang Dilakukan di PDAM Ngagel II Surabaya (analisa dimulai pada jam 10.30 WIB) NGAGEL II PARA METE R
AIR BAKU
Turbidi ty (NTU)
INLET
OUTLET FILT ER
AIR PRO DUK SI
INTA KE
KA NAL
PRASEDI MENTASI
KAN AL
PREDIC ANTIR
ACCE LATO R
330
275
268
218
95
83
6
1,9
1,02
pH
–
7,656
7,67 1
7,671
7,65 3
7,461
7,282
7,35
–
Sisa Cl2 (ppm Cl2)
–
–
–
–
–
–
–
–
1,0
DO (ppm O2)
–
6,36
–
6,89
–
7,16
–
7,95
–
Organi k (ppm KMnO 4)
–
17,1 5
17,55
14,1 9
9,61
7,78
5,34
–
Suhu
–
27,6º C
27,7ºC
27,8º C
27,8ºC
27,8ºC
27,5º C
–
27,5ºC
8. Tabel 3.2 Analisa Data Primer yang Dilakukan di PDAM Ngagel II Surabaya (analisa dimulai pada jam 14.40 WIB setelah hujan) NGAGEL II PARA METE R
AIR BAKU
Turbidi ty (NTU)
INLET
OUTLET FILT ER
AIR PRO DUK SI
INTA KE
KAN AL
PRASEDI MENTASI
KAN AL
PREDIC ANTIR
ACC ELA TOR
677
468
405
319
125
44
2
1.00
1.00
pH
–
7,620
7,61 1
7,646
7,61 4
7,341
7,22 9
7,22
–
Sisa Cl2 (ppm Cl2)
–
–
–
–
–
–
–
–
0,57
DO (ppm O2)
–
3,71
–
3,18
–
5,3
–
6,36
–
Organi k (ppm KMnO 4)
–
19,9 9
12,97
9.00
7,48
–
Suhu
–
29,0º C
28,9ºC
29,0º C
29,0º C
–
28,9ºC
28,9º C
28,8ºC
Pada tabel diatas terlihat perbedaan parameter yang ada pada sampel air baku yang diambil di waktu yang berbeda, dari analisa parameter diatas dapat dilihat efisiesi removal dari setiap unit bangunan. (Tabel 3.3)
Tabel 3.3 Efisiensi Removal Tiap Unit Bangunan No 1 2 3 4
Unit Bangunan
Parameter
Kekeruhan Predicantir 12,63 % Prasedimentasi 56,42 % Filter 68,33 % Accelator 92,77 %
Zat Organik 32,28 % 19,15 % 31,36 % 19,04 % Hasil Perhitungan
3.3 ANALISA PENGOLAHAN AIR MINUM PDAM NGAGEL II Untuk menganalisa atau mengidentifikasi masalah yang terjadi pada Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) PDAM Ngagel II, harus diketahui dahulu secara mendetail tentang gambaran umum dan gambaran proses yang ada di IPAM PDAM Ngagel II.
Gambar 3.1 Denah Instalasi Pengolahan Air Minum PDAM Ngagel II Penjelasan kondisi eksisting sistem IPAM PDAM Ngagel II : 1. Sebelum masuk IPAM, air baku dialirkan pada unit bangunan intake yang kemudian dialirkan ke unit prasedimentasi melalui saluran terbuka (kanal) 2. Pada desain awal Instalasi Pengolahan Air Minum dibuat, tidak ada pemanfaatan bangunan prasedimentasi. 3. Unit bangunan prasedimentasi yang ada pada di lapangan dalam keadaaan tidak berfungsi, dan PDAM mengambil inisiatif untuk memanfaatkan, dan membuat desain Instalasi Pengolahan Air yang baru. 4. Pemanfaatan unit prasedimentasi ini digunakan untuk meningkatkan debit yang masuk kedalam Instalasi Pengolahan. 5. Pada unit bangunan prasedimentasi ini terjadi proses pengendapan partikel diskrit. Proses pengendapan partikel diskrit ini dengan gravitasi. Kapasitas debit yang masuk kedalam instalasi PDAM Ngagel II adalah 1000 l/detik, pada tabel dibawah ini akan dihitung kemungkinan peningkatan kapasitas debit yang masuk.
Tabel 3.4 Perhitungan Mass Balance dengan Parameter Kekeruhan Unit Bangunan
Debit
Kanal
1000
268
268000
218000
19%
1200
321600
Prasedimentasi
1000
218
218000
83000
56.42%
1200
261600
151,2 Ntu
Predikanteur
1000
83
83000
6000
12,63%
1200
99600
116,8 Ntu
Accelator
1000
6
6000
1900
92,77%
1200
7200
72,5 Ntu
Filter
1000
1.9
1900
1020
68,33%
1200
2280
5,24 Ntu
Air Produksi
1000
1.02
1020
QxC
Q x C out
efisiensi
Q rencana
Q rencana *c
Q rencana*C = (Qrencana*C)out * efisiensi kinerja (mass balance)
Kosentrasi Kekeruhan
1,6 Ntu
Bak prasedimentasi Beban Permukaan = 0,3 m3/m2 jam dengan debit 1000 liter/detik Direncanakan Q(debit) yang masuk adalah 1200 liter/detik Q 1200 liter / det ik Beban permukaan = = As 100 m x 60 m = 0,72 m3/m2 jam (tidak memenuhi) Pada perhitungan ini, tidak ada perubahan dimensi bak prasedimentasi, meskipun hasil perhitungan beban permukaan masih dibawah kriteria desain tetapi dikatakan tidak memenuhi karena konsentrasi parameter kualitas air (kekeruhan) dari efluen prasedimentasi masih tinggi. Hasil perhitungan diatas didapatkan bahwa Instalasi PDAM Ngagel II Surabaya tidak dapat ditingkatkan kapasitas debitnya. 6. Efluen yang dihasilkan sudah memenuhi parameter yang ada,(analisa kinerja dapat dilihat di unit bangunan prasedimentasi) 7. Proses pengolahan pada instalasi PDAM Ngagel II dapat dikatakan sudah optimal, karena beberapa parameter kinerja tiap unit bangunan sudah terpenuhi
3.4 HASIL ANALISA (Data Eksisting) Hasil analisa sesuai dengan kondisi eksisting sistem IPAM, maka dapat diketahui bahwa proses pengolahan pada Instalasi Pengolahan PDAM Ngagel II sudah sudah dapat dikatakan sesuai dengan parameter kinerja yang ada, dengan terpenuhinya beberapa parameter kinerja yang ada, meskipun ada beberapa parameter kinerja yang belum memenuhi, dan Instalasi Pengolahan Air PDAM Ngagel II Surabaya tidak dapat ditingkatkan kapasitas debitnya. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1
KESIMPULAN
1. Berdasarkan hasil pengukuran kinerja, IPAM PDAM Ngagel II Surabaya sudah efektif, yang ditunjukkan dari kesesuaian dengan beberapa parameter kinerja unit bangunan. Efluen/air produksi yang dihasilkan sudah memenuhi baku mutu sesuai dengan KEPMENKES NO 907 TAHUN 2002.
2. Berdasarkan hasil evaluasi tiap unit-unit IPAM, diperoleh hasil sebagai berikut: a. Pada Unit bangunan prasedimentasi aliran air yang masuk masih terlalu cepat dengan Nre = 4991 (Tabel 5.3) hal ini dapat menyebabkan terganggunya proses pengendapan yang seharusnya terjadi. b. Pada unit predicanteur, terdapat beberapa parameter yang tidak sesuai dengan kriteria desain yaitu beban permukaan dan Bilangan Reynold, hal ini dikhawatirkan akan mengganggu proses pengendapan, dan kotoran yang seharusnya mengendap secara sempurna, akan tergerus kembali. c. Pada unit Accelator, parameter yang tidak sesuai dengan kriteria desain adalah beban permukaan yang masih tinggi yaitu 3,18 m/jam d. Pada hasil perhitungan mass balance Instalasi Pengolahan air Minum PDAM tidak dapat ditingkatkan debitnya, karena perhitungan beban permukaan tidak sesuai dengan criteria desain yang ada. 6.1
SARAN Berdasarkan hasil evaluasi kinerja IPAM PDAM Ngagel II, maka dapat diperoleh beberapa saran sebagai berikut: Adanya idle capasity karena adanya perbedaan debit air baku dengan dengan debit air produksi, maka perlu adanya test kolom
