Tugas Akhir SISTEM MONITORING LIMBAH CAIR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE OLEH : SURYA MAHENDRA (2209 030 064) HERIYANTO (2209 030 066)
SUWITO, ST, MT NIP. 19810105 200501 1 004
Pembangunan Industri
Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Industri Merusak Lingkungan
PT.Jasa Tirta I, Mei 2010
Surabaya online, 24 april 2012
Merusak Lingkungan
Pembangunan Industri
Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Industri Merusak Lingkungan
UU Lingkungan Hidup
Monitoring Limbah Industri
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Parameter pH TSS BOD COD Sulfida Amonia (NH3-N) Fenol Minyak &Lemak MBAS Kadrium Krom Heksavalen Krom total Tembaga Timbal Nikel Seng
Satuan Kadar Maksimum 6-9 mg/L 150 mg/L 50 mg/L 100 mg/L 1 mg/L 20 mg/L 1 mg/L 15 mg/L 10 mg/L 0,1 mg/L 0,5 mg/L 1 mg/L 2 mg/L 1 mg/L 0,5 mg/L 10 0,8 L perdetik Ha Lahan Kuantitas Air Limbah Maksimum kawasan terpakai
Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 03 Tahun 2010 Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri.
Pembangunan Industri
Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Industri Merusak Lingkungan
UU Lingkungan Hidup
Monitoring Limbah Industri
Biaya Uji Laboratorium yang relatif MAHAL Lamanya Penanganan oleh pihak berwenang Jumlah tenaga ahli yang tidak memadai Tidak Real Time
Tujuan dalam Tugas Akhir ini adalah: 1.
Memonitor parameter limbah antara lain suhu, pH, kekeruhan, dan emisi gas CO dengan menggunkan website.
2.
Melakuakan monitoring dengan pengiriman data secara nirkabel agar tidak terkendala cakupan area
1. 2.
3.
4.
5.
Sisi Ekonomi Menghemat biaya operasional dan membantu tenaga kerja Sisi Lingkungan Membantu pemeliharaan lingkungan dari tercemarnya oleh limbah yang berbahaya sehingga dapat merusak ekosistem keberlangsungan makhluk hidup. Sisi Masyarakat Menanggulangi efek bahan berbahaya terhadap masyarakat sekitar serta membantu masyarakat dalam berperan aktif dalam membantu pengawasan keberadaan industri disekitar. IPTEK Mengembangkan ilmu pengetahuannya sesuai disiplin ilmu yang dipelajari sehingga dapat bermanfaat bagi masyarakat. Pemerintah Membantu pemerintah khususnya Badan Lingkungan Hidup (BLH) dalam pengawasan serta pelaksaan Undang-Undang Lingkungan Hidup.
1. 2.
3. 4. 5.
Monitoring Limbah Industri ini lebih difokuskan pada limbah cair. Parameter yang diukur adalah derajat keasaman (pH), tingkat kekeruhan air, kadar emisi gas CO dalam udara dan suhu. Penempatan sensor pada industri dianggap ideal tanpa ada kendala teknis. Jarak Sensor dengan data logger diabaikan (Dianggap dekat) Website diakses secara offline mode (local host)
Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan
Melakukan Survey dan Studi Litelatur
Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan
Perancangan dan pembuatan sistem
Perancangan dan pembuatan sistem Diagram Blok Sistem Sensor Lingkungan
Data Logger
Serial RS 232
Modem GSM
R T U
Web Server
Server BLH
Komunikasi Serial to PC
Modem GSM
Modem Wavecom M1306B LCD 16x2 Electrode pH
MQ-7 Sensor Gas Minimum Sistem Mengunakan AT-Mega32 Infrared Sensor Kekeruhan
Komputer Server
Web Server
Minimum Sistem
Rangkaian LCD
Rangkaian RS-232
Rangkaian RTC dengan DS1307
Sensor Suhu
LM35 memilki skala linier +10mV/° C dan jangkauan suhu antara -55°C sampai 150°C dan dapat dikalibrasikanlangsung ke dalam besaran Celcius.
Sensor pH dan Signal Conditioning Untuk mendeteksi kadar pH air digunakan sensor pH (pH electrode), dimana sensor ini bisa mengukur pH antara 1 sampai 13 dan memiliki output dalam milivolt. Keluaran dari sensor pH kemudian dikuatkan pada rangkaian penguat instrumentasi.
Sensor Kekeruhan Pada saat intensitas Infrared yang diterima Photodiode besar maka tahanan Photodiode menjadi kecil, sedangkan jika intensitas Infrared yang diterima Photodiode kecil maka tahanan yangdimiliki photodiode besar.
Sensor MQ-7
Modem GSM Wavecom 4
3
2
1
5
1. Extractible SIM card holder (terdapat SIM card holder ejector) 2. SMA connector 3. Sub HD connector 4. Micro – Fit connector, yang terdiri dari : a. V+ : Power Supply b. GND : Ground c. GPIO4 : General Purpose Input / Output d. GPIO5 : General Purpose Input / Output 5. LED
Flow Chart Pemrograman
Site Sensor / Tranduser
Site Sensor / Tranduser
Site Sensor / Tranduser
Site Sensor / Tranduser
Video Cara Kerja Alat
Cara Kerja WEB
Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan Perancangan dan pembuatan sistem
Pengujian dan Analisa
Pengujian dan Analisa Pengujian Port Mikrokontroler PORT PIN
0 1 4 5 6 7
A High (V) 4,45 4,45 4,45 4,45 4,45 4,45
B Low (V) 0 0 0 0 0 0
High (V) 4,69 4,69 4,69 4,70 4,70 4,70
C Low (V) 0 0 0 0 0 0
High (V) 4,74 4,74 4,74 4,74 4,74 4,74
D Low (V) 0 0 0 0 0 0
High (V) 4,68 4,68 4,68 4,68 4,68 4,68
Low (V) 0 0 0 0 0 0
Hasil pengujian Port mikrokontroler akan menghasilkan tegangan rata-rata 4,6 Volt bila diberi logic Hight dan 0 Volt bila diberi logic Low Disimpulkan Port mikrokontroler dapat bekerja dengan baik sesuai datasheet
Pengujian dan Analisa Pengujian Sensor Suhu LM35 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Suhu (°C). 27,9 28,5 29,6 30,7 31,8 32,9 34,5 35,6 36,7 37,8 39,5
VoutLM35 (mV) 295,5 304 309 321,5 330 341 361 372 383 391 403,7
Suhu Pengukur 29,2 29,8 30,9 32,4 33,2 34,4 36,1 37,27 38,4 39,5 40,8
Dari hasil pengujian sensor suhu perbandingan antara termometer dengan LM35 memiliki persen error 4,31 %
Pengujian dan Analisa Pengujian Sensor electrode pH Vout (mV)
pH Pengukuran dengan sensor
Larutan
pH
Air+HCl
2,4
120
2,52
Air+CH3OOH
3,81
82
4,00
Buffer pH 4
4
75
4,20
Air+CH3OOH
4,60
60
4,83
Air+CH3OOH
5,57
30
5,85
Air+CH3OOH
6,31
6.45
6,63
Buffer pH 7
7
-19
7,35
Air+ NH3
7,30
-31
7,67
Air+ NH3H
8,47
-78
8,90
Air+NaOH
9,51
-95
9,99
Pengukuran tegangan sensor linier terhadap kadar pH larutan. Dimana untuk pH dibawah 7 memiliki tegangan positif, untuk pH 7 (netral) outputnya adalah mendekati 0 volt dan untuk pH diatas 7 memiliki tegangan keluaran yangbernilainegatif
Pengujian dan Analisa Pengujian Sensor Kekeruhan Tegangan (Volt)
Nilai Data Sensor
Warna
0,058
12
Pekat
0,41
86
Gelap
0,53
108
Kecoklatan
0,89
181
Kuning Kecoklatan
1,1
226
Kekuningan
1,64
335
Jernih
Perubahan kadar kekeruhan linier terhadap perubahan kekeruhan
Pengujian dan Analisa Pengujian Sensor MQ-7 No
Box Dengan Udara Kotor
Box Udara Bersih Volt
Ppm
Volt
Ppm
1
0.33
98,6
2,44
604
2
0.34
106
2,5
612
3
0.35
112
2,34
598
4
0.33
96
2,48
609
5
0.34
101
2,52
614
Pengujian dan Analisa Pengujian Pengiriman SMS
Pengujian dan Analisa Pengujian Pengiriman Data Ke Web Pengiriman Ke 1 2 3 3 4 5 6
Data Di Harware
Data Di Website
4.719936
59.536003
184
27.859237
4.719936
59.536003
184
27.859237
4.731648
65.295997
93
28.836753
4.731648
65.295997
93
28.836753
4.719936
61.840000
151
27.859237
4.719936
61.840000
151
27.859237
4.719936
59.536003
133
26.881719
4.719936
59.536003
133
26.881719
4.719936
67.599998
164
27.859237
4.719936
67.599998
164
27.859237
4.731648
64.143997
152
27.859237
4.731648
64.143997
152
27.859237
4.719936
58.384002
92
25.904203
4.719936
58.384002
92
25.904203
Pengujian dan Analisa Hasil Pengiriman Data Ke Web
Melakukan Studi litelatur dan Survey Lapangan
Perancangan dan pembuatan sistem Pengujian dan Analisa
Evaluasi
Evaluasi No.
IKJP
Ketercapaian
1.
Pembelian Sensor
Sensor pH, sensor CO, sensor Turbidity, sensor Suhu
2.
Pembuatan Hardware
Telah dibuat sistem Mikrokontroler
3.
Pembuatan Sistem Komunikasi
SMS Gateway dan Modem GSM
4.
Pembuatan Software
Website telah terintegrasi dengan hardware
5.
Uji Coba
Pengujian telah terlaksana dan didapatakan data pengujian
Kesimpulan •
• •
• • •
Modem GSM wavecom dapat mengirimkan data dari jarak jauh asalkan jaringan provider tersedia. Keberhasilan pengiriman data mencapai 99% dimana apabila jaringan provider tidak terganggu. Nilai VoutLM35 linear terhadap perubahan nilai suhu dan kenaikan 1°C mendekati 10 mV, hal ini sesuai dengan datasheet dari LM35. Hasil pengukuran tegangan sensor pH linier terhadap kadar pH larutan. Dimana untuk pH dibawah 7 memiliki tegangan positif, untuk pH 7 (netral) outputnya adalah mendekati 0 volt dan untuk pH diatas 7 memiliki tegangan keluaran yang bernilai negatif. Pesentase kesalahan sensor MQ-7 dengan kondisi udara terbuka adalah 5,034%. Perubahan nilai photodioda linier terhadap perubahan tingkat kekeruhan air. Mikrokontroler mampu mengirim data sensor saat parameter terukur melabihi standart baku mutu dengan keakuratan data mencapai 99%.
Saran • Untuk penyempurnaan alat dipilihkan sensor dengan keakurasian lebih baik serta penambahan parameter yang lebih urgent dalam pengwasan limbah. • Penggujian terhadap ketahanan sensor terhadap lingkungan perlu diperhatikan • Keamanan peralatan yang ada di industri perlu dibuatkan agar data serta kerterjaminan akurasi alat terjaga
Wujudkan Indonesia Yang Ramah Lingkungan
