EVALUASI DAN PENGEMBANGAN (UPRATING) INSTALASI PENGOLAHAN AIR CIBINONG, PDAM TIRTA KAHURIPAN KABUPATEN BOGOR

EVALUASI DAN PENGEMBANGAN (UPRATING) INSTALASI PENGOLAHAN AIR CIBINONG, PDAM TIRTA KAHURIPAN KABUPATEN BOGOR EVALUATION AND UPRATING CIBINONG WATER TREATMENT PLANT, PDAM TIRTA KAHURIPAN KABUPATEN BOGOR Satria Kharisma Ramadhan, Djoko M. Hartono, dan Irma Gusniani D. Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Universitas Indonesia Abstrak: Tingginya laju pertumbuhan penduduk Kecamatan Cibinong, Kabupaten Bogor (4,63% per tahun), perlu diimbangi dengan peningkatan kapasitas penyediaan layanan air minum guna memenuhi peningkatan kebutuhan air minum masyarakat. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk melakukan peningkatan kapasitas Instalasi Pengolahan Air Cibinong (IPA Cibinong) melalui evaluasi dan pengembangan (uprating). Kondisi eksisting IPA Cibinong PDAM Tirta Kahuripan Kabupaten Bogor, berkapasitas 330 L/detik memiliki dua WTP yaitu, WTP 1 kapasitas 100 L/detik dan WTP 2 kapasitas 230 L/detik. Evaluasi dilakukan untuk WTP 2 karena memiliki potensi peningkatan kapasitas produksi. Evaluasi dilakukan pada unit intake, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi, dan reservoir berdasarkan kriteria desain. Hasil evaluasi menghasilkan kapasitas maksimum WTP 2 sebesar 345 L/detik. Evaluasi juga memperhatikan kualitas air baku dan air produksi. Kualitas air produksi yang diuji memenuhi PERMENKES 492/2010. Hasil evaluasi dijadikan acuan uprating atau peningkatan kapasitas produksi WTP 1 menjadi sama dengan kapasitas WTP 2 setelah evaluasi. Dari evaluasi dan uprating kapasitas produksi IPA Cibinong meningkat dari semula 330 L/detik menjadi 690 L/detik. Jika dikaitkan hasil proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air, kapasitas eksisting 330 L/detik dapat memenuhi kebutuhan air sampai tahun 2014. Sedangkan kapasitas hasil evaluasi dan uprating sebesar 690 L/detik mampu memenuhi kebutuhan air daerah layanan sampai tahun 2020. Kata kunci: evaluasi; kebutuhan air; Instalasi Pengolahan Air; proyeksi penduduk; dan uprating.

Abstract: The high rate of population growth Cibinong Subdistrict, Bogor Regency by 4,63% per years, needs to be balanced with the increased capacity of water supplier in order to meet the increasing demands of the public drinking water. Accordingly, this research aims to increase capacity Cibinong Water Treatment Plant (WTP Cibinong) through the evaluation and uprating. WTP Cibinong with 330 L/s capacity consist of WTP 1 capacity 100 L/s and WTP 2 capacity 230 L/s. Evaluation will be conducted for WTP 2 because it has the production capacity increasing. Evaluation start from intake, coagulation, flocculation, sedimentation, filtration, and reservoired units based on design criteria. Evaluation result from WTP 2 has a maximum capacity of 345 L/s. The evaluation also concerned about the quality of 'raw water' and 'production water'. The quality of water production was conduct under the PERMENKES 492/2010. The result from evaluation used as reference for uprating or increasing WTP 1 production in order to equal with WTP 2. Evaluation and uprating will increase production capacity WTP Cibinong from 330 L/s to 690 L/s. Associated with

Evaluasi dan..., Satria Kharisma R, FT UI, 2013

population projection, the existing condition able to fulfill water demands until 2014, while the result of evaluation and uprating will be able to fulfill water demands until 2020. Keywords: evaluation; population projection; uprating; water demand; and Water Treatment Plant.

PENDAHULUAN Kecamatan Cibinong dan Bojonggede merupakan daerah dengan laju pertumbuhan penduduk tinggi sehingga peningkatan kapasitas produksi air minum perlu dipertimbangkan melalui evaluasi dan pengembangan (uprating) Instalasi Pengolahan Air Cibinong. Evaluasi kinerja instalasi dilakukan untuk WTP 2 kapasitas 230 L/detik, hal ini bertujuan mengetahui potensi peningkatan kapasitas produksi air serta mengetahui permasalahan yang ada di instalasi. Selanjutnya, hasil evaluasi tersebut digunakan sebagai acuan untuk uprating atau peningkatan kapasitas WTP 1 dari kapasitas awal 100 L/detik menjadi sesuai dengan kapasitas WTP 2 setelah evaluasi. Uprating ini sendiri masuk dalam rencana pengembangan IPA Cibinong. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengevaluasi dan mengembangkan kapasitas IPA Cibinong. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menyelesaikan permasalahan-permasalahan berikut: 1). Seberapa besar peningkatan kebutuhan air masyarakat daerah layanan IPA Cibinong jika dikaitkan dengan trend laju pertumbuhan jumlah penduduk? 2). Bagaimana kondisi eksisting kinerja IPA Cibinong jika ditinjau dari aspek kualitas air baku dan air produksi? Serta perbaikan apa yang perlu dilakukan untuk memaksimalkan kapasitas WTP 2? 3). Seberapa besar peningkatan kapasitas produksi IPA Cibinong setelah evaluasi WTP 2 dan uprating WTP 1? 4). Hingga tahun berapa kapasitas produksi IPA Cibinong eksisting dan setelah pengembangan dapat melayani peningkatan kebutuhan air masyarakat daerah layanan? Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini diantaranya: 1). mengetahui peningkatan kebutuhan air masyarakat daerah layanan IPA Cibinong berdasarkan trend pertumbuhan penduduk untuk gambaran perencanaan dan pengembangan instalasi. 2). Mengetahui kinerja IPA Cibinong dari aspek kualitas air baku dan air produksi serta hasil evaluasi sebagai solusi peningkatan kapasitas WTP 2. 3). Besarnya kapasitas maksimum WTP 2 dan peningkatan kapasitas IPA Cibinong setelah uprating WTP 1. 4) Tahun perkiraan dimana kapasitas eksisting IPA Cibinong dan kapasitas setelah pengembangan mampu melayani peningkatan kebutuhan air masyarakat daerah layanannya.


TINJAUAN PUSTAKA Unit-unit Instalasi Pengolahan Air Intake Bangunan penangkap air atau intake adalah struktur yang dibangun pada badan air yang berfungsi sebagai penangkap air. Tujuan dari sistem penangkap air adalah untuk memenuhi kebutuhan air unit pengolahan dengan kualitas terbaik yang tersedia dalam segala kondisi. Di dalam sistem intake ini terjadi semua kegiatan pengalihan dan penyaluran air dari sumbernya menuju stasiun pompa kemudian ke instalasi pengolahan air (Qasim, et al., 2000). Kriteria desain unit bangunan penangkap air: (Qasim et al., 2000) -

Kecepatan melewati saringan kasar = 0,05 – 0,08 m/det

-

Kecepatan melewati saringan halus = 0,4 – 0,8 m/det

-

Jarak antar batang saringan kasar = 80 mm

-

Jarak antar batang saringan halus = 9.5 mm

-

Kemiringan saringan halus pencuci manual (45o – 60o)

Pompa dan pipa transmisi Pompa air baku bertujuan memompakan air baku dari unit bangunan penangkap air melalui pipa transmisi menuju unit pengolahan air. Kriteria desain unit pompa air baku berdasarkan SNI 6774-2008 adalah adanya pompa cadangan minimal satu buah dan harus mempunyai jenis, tipe, dan kapasitas yang sama. Unit pengadukan cepat (koagulasi) Koagulasi merupakan proses kimia yang digunakan untuk memecah partikel koloid di dalam air baku karena adanya pencampuran yang merata dengan senyawa kimia. Senyawa kimia tersebut seperti alumunium sulfat, ferric klorida, ferric sulfat disebut koagulan (Qasim et al., 2000, p. 233). Saat koagulan ditambahkan ke dalam air baku terjadi destabilization koloid dan flok koagulan terbentuk. Interaksi yang terjadi selama proses pembentukan flok yaitu: (1) reduction zeta potensial ke derajat dimana gaya van der Waals dan pengadukan menyebabkan partikel bersatu; (2) agregasi dari partikel melalui interpartikel menghubungkan antar kelompok reaktif pada koloid; (3) keterperangkapan partikel ke dalam endapan flok terbentuk (Reynolds, 1996, p. 171). Rumus gradien kecepatan (G): √

√

√

√


(1)

Rumus waktu tinggal (td): (2) Keterangan : G = gradien kecepatan (/detik) = massa jenis air (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/det2) h = tinggi terjunan (m) = viskositas kinematik (0,893.10-6

) T = 270C (Qasim, et, al., 2000)

td = waktu tinggal (detik) Kriteria desain unit koagulasi sebagai berikut: (Qasim, et, al., 2000) -

Waktu pengadukan (td)= 0,2 – 5 menit

-

G = 700 – 1000 det-1

-

Gtd = 30000 – 60000

-

Kecepatan aliran pipa outlet: (0,45 – 0,9) m/detik

Unit pengadukan lambat (flokulasi) Flokulasi adalah proses yang dilakukan setelah koagulasi, yaitu pengadukan lambat dengan tujuan mempercepat penggabungan partikel-partikel kolid sehingga terbentuk partikel-partikel berukuran besar yang dengan mudah dan cepat mengendap. Flokulasi secara hidrolis adalah flokulasi yang memanfaatkan cross-flow atau perputaran 1800 untuk menghasilkan turbulensi. Desain objektif yang harus diperhatikan pada flokulasi secara hidrolis adalah memperoleh kehalusan aliran, pengadukan seragam yang tidak memecah flok. Flokulasi hidrolis akan efektif digunakan untuk aliran yang konstan. Tipe flokulasi hidrolis ini jarang digunakan untuk unit pengolahan menengah – besar, karena sensitif terhadap perubahan debit (Qasim et, al., 2000, p. 254). Kriteria desain unit flokulasi berdasarkan Qasim et, al., 2000: -

Waktu tinggal (td)= 20 – 60 menit

-

G = 60 menurun – 15 dt-1

-

Gt = 104 – 15 x 104

-

Kecepatan aliran maksimum (v) = 0,9 m/det


Unit sedimentasi Sedimentasi adalah pengolahan fisis yang menggunakan gravitasi untuk memisahkan suspended solid dengan air. Proses ini merupakan proses awal pengolahan air permukaan untuk menghilangkan kekeruhan sebelum koagulasi dan flokulasi (Qasim, 2000, p. 301). Sedimentasi setelah koagulasi dan flokulasi pada unit pengolahan air dikenal dengan pengendapan untuk flokulan (flocculant settling), yaitu padatan dengan konsentrasi tinggi yang menggumpal saat mengendap. Dari jenis, ukuran partikel dan sifat pengendapan, flocculant settling lebih kompleks daripada discrete settling. Parameter penting sedimentasi tipe ini yaitu kedalaman dan sisi bak pengendap yang memengaruhi efisiensi pengendapan partikel. Parameter lain yang memengaruhi kedalaman bak adalah overflow rate dan waktu tinggal. Beban permukaan atau Surface loading rate (So) (3) Beban pelimpah atau weir loading rate (w) (4) Kecepatan aliran pada plate settler (vp) (5) Bilangan Reynold (Re) dan bilangan Froud (Fr) (6) (7) Kriteria desain utama unit sedimentasi berdasarkan Qasim et, al., 2000: -

Rasio panjang : lebar = 2 : 1 – 3 : 1

-

Waktu tinggal (td)= 4 – 8 jam

-

Beban permukaan (So) = 20 – 40 m3/m2 hari

-

Beban pelimpah (w) = 250 m3/m hari

Unit filtrasi Filtrasi digunakan untuk pemisahan padatan dari cairan (cairan atau gas) dengan pengusahaan cairan hanya bisa lewat melalui medium. Pada instalasi pengolahan air, filtrasi banyak digunakan untuk menghilangkan flok-flok kecil atau partikel yang tidak sempat mengendap dalam bak sedimentasi. Untuk kondisi tertentu, filtrasi digunakan untuk proses penghilangan kekeruhan.


Proses yang digunakan untuk filtrasi adalah saringan pasir cepat (rapid sand filter). Bertujuan untuk menghilangkan kekeruhan/partikel flokulan yang tidak mengendap pada proses sedimentasi. Proses filtrasi digunakan pada instalasi pengolahan air yang bertujuan untuk menghilangkan koloid dan partikel tersuspensi dalam air dengan cara melewati air melalui media glanural seperti pasir, antrasit, garnet atau karbon aktif, sehingga partikel tersuspensi tersebut dapat tertahan di pori-pori media dan dapat hilang dari aliran air. Desinfeksi Desinfeksi dalam pengolahan air minum adalah proses mematikan bakteri yang bersifat patogen dan memperlambat pertumbuhan lumut dengan pembubuhan bahan kimia. Proses desinfeksi tidak berlaku pada bakteri non pathogen atau mikroorganisme patogen yang memiliki spora. Pada intinya desinfeksi ini berarti membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme pathogen tanpa membunuh spora. Dalam pengolahan air minum, tujuan dari desinfeki adalah menghilangkan mikroorganisme koliform. Unit reservoir Bak reservoir merupakan tempat penampungan air terakhir dari unit pengolahan air bersih. Bak reservoir menyimpan air yang sudah siap untuk didistribusikan dari pipa-pipa air bersih yang menuju ke rumah-rumah. Dalam penghitungan bak resevoir yang penting untuk diperhatikan adalah penghitungan dimensi bangunan reservoir dan juga jumlah reservoir yang akan dibangun.

Standar Kebutuhan Air Kebutuhan air rumah tangga Standar kebutuhan air rumah tangga (domestik) yang digunakan berdasarkan Pedoman Konstruksi dan Bangunan Departemen Pekerjaan Umum yang dipublikasikan pada Laporan Akhir Identifikasi Masalah Pengelolaan Air di Pulau Jawa, Bappenas 2006. Tabel 1. Standar kebutuhan air domestik Jumlah penduduk

Jenis kota

>2.000.000

Metropolitan

Jumlah kebutuhan air (liter/orang/hari) >210

1.000.000 - 2.000.000

Metropolitan

150 – 210

500.000 - 1.000.000

Besar

120 – 150

100.000 - 500.000

Besar

100 – 150

20.000 - 100.000

Sedang

90 – 100

3.000 - 20.000

Kecil

60 – 100

Sumber: Pedoman Konstruksi dan Bangunan Dep. PU dalam Bappenas, 2006


Kebutuhan air perkotaan atau sering disebut kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air untuk fasilitas kota atau fasilitas umum. Fasilitas kota yang diperhitungkan dalam penelitian ini antara lain: fasilitas pendidikan, peribadatan, kesehatan, industri, dan fasilitas perkantoran. Tabel 2. Standar kebutuhan air perkotaan Kebutuhan air

Kebutuhan air

Peruntukan

Keb. Air / unit Unit Peruntukan Keb. Air / unit Unit Fasilitas pendidikan Fasilitas Peribadatan SD 20 - 25 L/murid/hari Masjid 1500 - 2000 L/unit/hari SMP 20 - 25 L/murid/hari Musholla 1000 - 1500 L/unit/hari SMA 25 - 30 L/murid/hari Gereja 400 - 600 L/unit/hari PT 25 - 30 L/murid/hari Pura 300 - 450 L/unit/hari Fasilitas Kesehatan Vihara 300 - 450 L/unit/hari Rumah sakit 300 - 400 L/tt/hari Fasilitas Perkantoran Puskesmas 1500 - 2000 L/unit/hari Kantor 60 - 80 L/peg/hari Sumber: Pedoman Konstruksi dan Bangunan Dep. PU dalam Bappenas, 2006

Perhitungan kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air rumah tangga dan kebutuhan untuk fasilitas umum. Kebutuhan air yang menjadi acuan perhitungan adalah debit maksimum (Q max) yang merupakan kebutuhan total ditambah kebutuhan kepentingan umum seperti kebutuhan hidran sebesar 30%, antisipasi kehilangan air sebesar 20%, dan kebutuhan instalasi sebesar 10% serta dikalikan dengan faktor maksimum (1,05 – 1,15) berdasarkan Juknis SPAM sederhana Peraturan Menteri PU No. 39 tahun 2006. Data kebutuhan air maksimum ini digunakan sebagai data kebutuhan air IPA Cibinong.

Metode Proyeksi Penduduk Dalam perancangan sistem penyediaan air minum, besarnya jumlah penduduk yang ada di daerah perencanaan adalah hal yang utama. Jumlah penduduk akan berpengaruh pada jumlah kebutuhan air dan perencanaan kapasitas instalasi pengolahan air minum. Analisis proyeksi penduduk yang digunakan adalah metode matematik, yang terdiri dari metode aritmatika, metode geometrik, dan metode eksponensial (Lembaga demografi FEUI, 2007). Metode aritmatika;

Pn = Po (1+ rn)

(8)

Metode geometrik;

Pn = Po (1+r)n

(9)

Metode eksponensial; Pn = Po + ern Keterangan: Pn : Jumlah penduduk pada tahun n (jiwa) Po : Jumlah penduduk pada awal perhitungan (jiwa)


(10)

r : Angka pertambahan penduduk/tahun (%) n : Periode perhitungan e : Bilangan pokok system logaritma natural (e = 2,7182818)

METODE PENELITIAN Tahap Persiapan -

Mengumpulkan data-data primer terkait instalasi pengolahan air dengan melakukan observasi langsung dan wawancara, data yang dibutuhkan seperti dimensi unit-unit pengolahan, layout IPA Cibinong, dan kegiatan operasional lapangan.

-

Data sekunder yang dibutuhkan terkait data kependudukan, kualitas air baku dan air produksi dari hasil uji laboratorium PDAM, gambar teknis IPA Cibinong, serta referensi dari buku, jurnal, maupun penelitian terdahulu.

Tahap Proyeksi Kebutuhan Air -

Menghitung proyeksi penduduk dan fasilitas umum daerah layanan IPA Cibinong, kemudian mengalikan dengan standar kebutuhan air untuk memperoleh proyeksi kebutuhan air IPA Cibinong.

Tahap Evaluasi Kinerja WTP 2 -

Menganalisis kualitas air baku dan air produksi IPA Cibinong dengan membandingkan terhadap peraturan pemerintah yang berlaku.

-

Menghitung parameter-parameter hidrolik dimensi tiap unit pengolahan dari intake sampai reservoir kemudian membandingkan dengan kriteria desain.

Tahap Uprating WTP 1 -

Mengasumsikan peningkatan kapasitas produksi WTP 1 sama dengan kapasitas produksi WTP 2 setelah evaluasi.

-

Memperkirakan peningkatan kapasitas IPA Cibinong setelah evaluasi dan uprating dan tahun dimana kapasitas tersebut terpakai seluruhnya.


Mulai / Persiapan Pengumpulan data Data sekunder :

Data primer : -

-

Observasi langsung Wawancara Pengukuran dimensi unitunit instalasi

Data kependudukan Data kualitas air Gambar teknis instalasi Data pelanggan / pelayanan Buku dan jurnal Penelitian terdahulu

Pengolahan dan analsisa data

Proyeksi kebutuhan air

Evaluasi kinerja WTP 2

Kriteria desain

Unit-unit pengolahan eksisting

Standar dan Peraturan

Kualitas air baku dan produksi

Usulan perbaikan WTP 2 Pengembangan (Uprating) WTP 1

Trend perubahan kualitas air

Peningkatan kapasitas IPA Cibinong

Kesimpulan dan Saran

Gambar 1. Diagram alir tahapan penelitian. Sumber : Hasil olahan penulis, 2013

HASIL DAN PEMBAHASAN Proyeksi Kebutuhan Air IPA Cibinong Berdasarkan data PDAM Tirta Kahuripan, IPA Cibinong hanya melayani kebutuhan air masyarakat dengan sambungan langsung atau dengan kata lain tidak ada sambungan tidak langsung berupa kran umum. Tingkat pelayanan sambungan langsung rumah tangga tahun 2012 sebesar 16,11% dari total penduduk daerah layanan. Target peningkatan jumlah


sambungan langsung yang direncanakan IPA Cibinong mengikuti data business plan PDAM Tirta Kahuripan tahun 2012-2016 yaitu berkisar 0,5 – 2 % per tahunnya (Penelitian dan Pengembangan PDAM Tirta Kahuripan Bogor, 2012). Perhitungan proyeksi kebutuhan air sektor rumah tangga / domestik daerah layanan IPA Cibinong tahun 2012 - 2022 dapat dilihat pada tabel dibawah:

Tabel 3. Proyeksi kebutuhan air rumah tangga daerah layanan IPA Cibinong Tahun

Proyeksi penduduk (Jiwa) A

Standar keb. Kebutuhan Air air (L/detik) (L/org/hari) B C = (AxB/86400)

Sambungan langsung (%) D

Penduduk terlayani (Jiwa) (A x D)

Keb. air Terlayani (L/dt) (C x D)

2012

664.521

120

922,95

16,11

107.054

148,69

2013

693.384

120

963,03

16,61

115.171

159,96

2014

722.247

130

1.086,71

17,11

123.576

185,94

2015

751.110

130

1.130,14

17,61

132.270

199,02

2016

779.973

130

1.173,57

18,61

145.153

218,40

2017

808.836

140

1.310,61

19,61

158.613

257,01

2018

837.699

140

1.357,38

20,61

172.650

279,76

2019

866.561

140

1.404,15

22,11

191.597

310,46

2020

895.424

140

1.450,92

23,61

211.410

342,56

2021

924.287

140

1.497,69

25,11

232.088

376,07

2022

953.150

140

258.399

418,70

1.544,46 27,11 Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Keb. Air (liter/detik)

1800,00 1544,46

1500,00 1200,00 900,00

922,95

600,00 418,70

300,00

148,69 0,00 2010 2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

Tahun Kebutuhan air

Kebutuhan air terlayani

Gambar 2. Grafik proyeksi kebutuhan air terlayani rumah tangga Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Perhitungan kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air rumah tangga dan kebutuhan untuk fasilitas umum. Kebutuhan air yang menjadi acuan perhitungan


adalah debit maksimum (Q max) yang merupakan kebutuhan total ditambah kebutuhan kepentingan umum sebesar 30%, antisipasi kebocoran sebesar 20%, dan kebutuhan instalasi sebesar 10% serta dikalikan dengan faktor maksimum (1,05 x Q average) berdasarkan Juknis SPAM Sederhana Peraturan Menteri PU No. 39 tahun 2006. Data kebutuhan air maksimum ini digunakan sebagai data kebutuhan air daerah layanan IPA Cibinong.

Tabel 4. Proyeksi kebutuhan air IPA Cibinong tahun 2012 - 2022 Proyeksi penduduk (Jiwa)

Kebutuhan air Peruntukan Domestik

Proyeksi kebutuhan air (Liter/detik)

Keb. Air / unit

Satuan

2012

2022

2012

2022

120 - 140

L/orang/hari

664.521

953.150

149

419

Proyeksi fasilitas umum (Unit)

Kebutuhan air

Proyeksi Kebutuhan Air (Liter/detik)

Keb. Air / unit

Satuan

2012

2022

2012

2022

SD

20 - 25

L/murid/hari

286

448

3,31

10,89

SMP

20 - 25

L/murid/hari

148

190

1,46

3,95

SMA

25 - 30

L/murid/hari

108

150

2,01

5,65

PT

25 - 30

L/murid/hari

0

1

0,00

0,09

Masjid

1500 - 2000

L/unit/hari

314

324

0,88

2,03

Musholla

1000 - 1500

L/unit/hari

853

968

1,59

4,56

Gereja

400 - 600

L/unit/hari

15

18

0,011

0,034

Pura

300 - 450

L/unit/hari

2

4

0,001

0,006

Vihara

300 - 450

L/unit/hari

2

2

0,001

0,003

300 - 400

L/tt/hari

5

7

0,50

1,56

1500 - 2000

L/unit/hari

26

35

0,07

0,22

60 - 80

L/peg/hari

17

19

0,57

1,43

159,09

449,13

47,73

134,74

206,82

583,87

41,36

116,77

248,18

700,65

24,82

70,06

Liter/detik

273

780

Liter/detik

290

810

Peruntukan Fasilitas pendidikan

Fasilitas Peribadatan

Fasilitas Kesehatan Rumah sakit Puskesmas Fasilitas Perkantoran Kantor pemerintahan Keb. Air Total (X) kepentingan umum

Liter/detik 30%

Total X + kepentingan umum (Y) Kebocoran

Liter/detik 20%

Total Y + kehilangan air (Z) Kebutuhan instalasi

Liter/detik 10%

Q average Q max

1.05 Q average

Sumber: Hasil perhitungan penulis, 2013


Berdasarkan perhitungan proyeksi kebutuhan air daerah layanan IPA Cibinong diatas, diperoleh jumlah kebutuhan air maksimum tahun 2012 sebesar 290 L/detik, kebutuhan air ini sesuai atau dapat dipenuhi dengan kapasitas produksi IPA Cibinong sebesar 330 L/detik. Sedangkan perkiraan proyeksi kebutuhan air tahun 2022 berdasarkan perhitutngan adalah sebesar 810 L/detik. Grafik di bawah merupakan grafik proyeksi kebutuhan air maksimum daerah layanan IPA Cibinong dilengkapi dengan kebutuhan air sektor rumah tangga (domestik) dan

Keb. air (L/det)

kebutuhan air sektor perkotaan (non domestik).

900 800 700 600 500 400 290 300 200 149 100 10,41 0 2010 2012

810

419

30,57 2014

Domestik

2016 2018 2020 2022 Tahun Non domestik Keb. air maksimum

2024

Gambar 3. Grafik proyeksi kebutuhan air IPA Cibinong Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Analisis Kualitas Air Baku dan Air Produksi IPA Cibinong Pemeriksaan kualitas air baku dilakukan terhadap parameter fisik, kimia, dan mikrobiologis. Hasil yang akurat dari kualitas air baku dapat diperoleh melalui pemeriksaan sampel air baku di laboratorium yang telah ditunjuk sebagai laboratorium rujukan. Standar kualitas air di perairan umum yang digunakan sebagai sumber air baku adalah Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001, sedangkan untuk standar persyaratan kualitas air minum sesuai Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 Tahun 2010.


Tabel 5. Kualitas air baku IPA Cibinong tahun 2012 No

Parameter

Batas Maks

Satuan

A 1 2 3 4 5

Fisika Temperatur TDS Konduktivitas Warna Kekeruhan

±3 1000 15* 5*

C mg/L Pt Co NTU

B 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19

Kimia Ph CO2 bebas Alkalinitas Kesadahan Kalsium Magnesium Klorida BOD Besi Mangan Ammonia Nitrit Sulfat

6–9 500* 600 2 0,3 0,1 0,5 0,06 400

7.8 7.1 7.4 7.4 7.5 7.9 9.24 6.72 5.04 7.43 3.71 11.61 34.96 39.2 36 40 48.96 60.39 mg/L 50.5 35.1 33.54 45.6 57.24 57 27 24.64 26.7 37.62 39.55 39.6 23.5 10.46 6.84 7.98 17.69 17.4 mg/L 6.79 3.98 5.38 6.32 8.75 14.16 mg/L 10.47 14.41 8.41 6.88 7.82 5.32 mg/L 0.081 0.033 0.026 0.452 0.343 0.27 mg/L 0.06 0.158 0.309 0.123 0.028 0.059 mg/L 0.42 mg/L 0.213 0.069 0.095 0.128 0.131 0.079 mg/L 1 15 9 8 10 16 Sumber: Hasil uji laboratorium PDAM Tirta Kahuripan, 2013

0

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Agu

Spt

Okt

Nov

26.6 50.9 105.9 26 17.5

27.4 42 87.7 57 60.9

26.5 49.5 103.7 41 22.7

26.6 47.5 103.5 76 28.1

25.3 66.5 140.4 3 6.93

24.7 106.2 218 3 7.73

26.2 129.8 239 ttd 5.51

27 114.6 203 5 4.28

27.7 80.6 178.1 91 253

26 64.2 134.7 60 24

26 69.9 146.8 28 23

8.1 38.99 63.36 56.05 42.57 13.48 12.5 4.38 0.312 0.06 0.239 15

7.5 10.65 73.5 69 47 22 13.74 10.32 0.245 0.028 0.1 0.239 18

7.3 6.78 25.87 33.81 27 6.81 10 15.7 1.358 0.424 0.102 24

7.2 7.74 46.77 53.9 40 13.9 11 6.48 0.175 0 0.013 14

7 9.68 62.4 81.34 43 38.34 12.5 3.83 0.474 0 0.25 0.023 15

Ket : * Batas maksimum Permenkes RI No 492 Tahun 2010


Parameter kualitas air baku yang di uji di laboratorium PDAM Tirta Kahuripan adalah parameter fisika, kimia, dan biologi untuk kandungan organik (BOD). Berdasarkan pengecekan hasil pemeriksaan kualitas air baku tahun 2012 diatas dengan Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 ada beberapa parameter yang melebihi ambang batas mutu air kelas I untuk air minum diantaranya: BOD / kandungan organik, besi, dan mangan.

Tabel 6. Kualitas air baku dan produksi IPA Cibinong tahun 2012 No

Parameter

Batas Maks

Satuan

September air air prod baku uksi

Oktober air air prod baku uksi

November air air prod baku uksi

A

Analisa fisika

1 2

Suhu Total padatan terlarut

30C 500

C mg/L

27,7 80,6

27,4 56

26 64,2

26 61,2

26 69,9

26 70,8

3

Warna

15

TCU

91

ttd

60

ttd

28

ttd

5

NTU

253

0,92

24

1,1

23

0,85

4

Kekeruhan

B

Analisa kimia

5

pH

6 7 8 9

Alkalinity Kesadahan total Kalsium Magnesium

0

6,5 - 8,5

7,3

7,1

7,2

7

7

7,2

-

mg/L

25,87

15,92

46,77

26,87

62,4

37,44

500

mg/L

33,81

44,59

53,9

50,96 81,34

86,24

-

mg/L

27

28,5

40

150

mg/L

6,81

16,09

13,9

10 15,7

11,75 4,78

11 6,48

10 11

Chlorida Angka Permanganat

250 10

mg/L mg/L

12

Besi total

0,3

mg/L

1,358

0,029

0,4

mg/L

0,424

1,5

mg/L

3

mg/L

0,2

mg/L

250

mg/L

13 14 15 16 17 18

Mangan Amonia Nitrit Alumunium

40

43

40

10,96 38,34

46,24

10,5 2,73

12,5 3,83

10 1,92

0,175

0,029 0,474

0,025

0,011

0,457

0,006 0,124

0,01

-

-

-

0,102

0,01

0,013

-

-

-

-

0,25

0,23

0,01 0,023

0,013

-

-

-

24 33 14 3 mg/L Sisa Chlor 0,2 0,3 0,3 Sumber: Hasil uji laboratorium PDAM Tirta Kahuripan, 2013

15

31

-

0,4

Sulfat

Hasil pemeriksaan kualitas air produksi IPA Cibinong bulan September – November 2012 diatas untuk semua parameter yang diuji di laboratorium PDAM Tirta Kahuripan memenuhi Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492Tahun 2010. Namun, ada beberapa parameter yang tidak diuji seperti: -

Parameter mikrobiologi: E. Coli dan total bakteri koliform

-

Parameter kimia an-organik: kadimum, arsen, dan sianida


-

Parameter kimia: tembaga, alumunium, dan seng. Berdasarkan persyaratan kualitas air minum menurut Permenkes 492 tahun 2010,

parameter mikrobiologi dan kimia an-organik merupakan parameter wajib dan persyaratan kualitas air minum yang wajib diikuti dan ditaati oleh seluruh penyelenggara air minum. Kedua parameter ini juga berhubungan langsung dengan kesehatan manusia. Parameter mikrobiologi yaitu E. Coli dapat menyebabkan radang lambung (gastroenteristis) dan diare yang hebat disertai dengan kram perut dan muntah-muntah (Harris dalam Said, 2010). Kadar E. Coli maksimum dalam air minum berdasarkan Permenkes 492 tahun 2010 adalah 0 (nol) per 100 ml sampel. Keracunan oleh kadmium menunjukkan gejala yang mirip dengan gejala penyakit akibat keracunan senyawa merkuri (Hg). Berdasarkan baku mutu air minum yang Permenkes 492 tahun 2010, kadar maksimum kadmium dalam air minum yang dibolehkan yakni 0,003 mg/l. Tembaga (Cu) sebetulnya diperlukan untuk perkembangan tubuh manusia. Tetapi, dalam dosis tinggi dapat meyebabkan gejala gasterointestinal, Susunan Syaraf Pusat (SSP), ginjal, hati; muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma, dan dapat meninggal (Said, 2010, p. 36). Kadar maksimum tembaga yang diperbolehkan menurut Pemenkes 492 tahun 2010 adalah 2 mg/l.

Evaluasi unit-unit WTP 2 IPA Cibinong Tabel 7. Tabel rekapitulasi kapasitas maksimum WTP 2 No 1

2

Unit Intake

Parameter

Perhitungan Eksisting 80 mm

Kriteria desain 80 mm

Evaluasi

- Lebar bukaan - Mengatasi permasalahan saringan kasar sampah di intake dengan - Lebar bukaan 20 mm 10 mm pembersihan secara rutin dan saringan halus berkala. - Kemiringan 600 (450 – 600) - Mengatur tinggi bukaan pintu saringan intake setinggi 2,4 m dari - Kec. aliran 0,024 m/det (0,05 – 0,08) kedalaman total 4,5 m, untuk melewati saringan m/detik memenuhi kec. aliran melewati kasar saringan. - Debit minimum 510 L/det > 230 L/det Pompa dan - Kec. aliran pipa 6,5 m/det < 6 m/det - Peningkatan kapasitas satu unit pipa hisap pompa 60 L/det menjadi 115 transmisi - Kec. aliran pipa 3,66 m/det < 6 m/det L/det untuk memenuhi tekan peningkatan kapasitas - Kec. aliran pipa 1,17 m/det < 6 m/det maksimum 345 L/detik. transmisi - Daya pompa 29,82 kW < 30 kW - Pompa: 3 unit 115 4 unit pompa ; 1 unit 60 L/det 115 L/det Sumber: Hasil olahan penulis, 2013


Tabel 8. Lanjutan tabel rekapitulasi kapasitas maksimum WTP 2 3

4

5

Koagulasi

Flokulasi

Sedimentasi

- Waktu tinggal -G (gradient kecepatan) - Kec. aliran pipa outlet koagulasi

55 detik 427,6 det-1

(12 – 300) s (700 - 1000)s-1

1,17 m/det

(0,45 – 0,9) m/detik

- Waktu tinggal - Kec. aliran tiap kompartemen - Gradien hidrolik - Rasio P : L

7 menit 0,14 m/detik

(20- 60) mnt < 0,9 m/det

50 – 20 det-1

2,3 : 1

(60 – 15) (2:1 – 3:1)

-H

5,8 m

(3 – 6) m

sesuai dengan kriteria desain

- Beban permukaan

4,42

(3,8 – 7,5)

Waktu tinggal yang singkat

3

2

m /m / jam

2

m /m / jam 3

- Beban pelimpah

6,63

- Waktu

1,19 jam

tinggal

3

< 11 m /m jam (2 – 8) jam

dalam bak

- Perlu penambahan tinggi terjunan (h) ± 70 cm untuk memenuhi nilai G. - Perlu peningkatan diameter pipa outlet dari 50 cm menjadi 70 cm untuk memenuhi kecepatan aliran dan meningkatkan kapasitas unit koagulasi menjadi 345 L/detik. - Volume kompartemen perlu ditingkatkan untuk memenuhi waktu tinggal minimal 20 menit. - Waktu tinggal bak kurang

dapat menyebabkan aliran air tidak seragam dan menurunkan efisiensi pengendapan. - Untuk

- Kec. aliran pada 0,08 m/mnt

< 0,15 m/mnt

plate settler

menyesuaikan

tinggal 2 jam (menambah ± 1 jam),

- Bilangan Reynold - Bilangan Froud

6,53 1,97 .10

< 2000 -4

> 10

-5

waktu

waktu

lumpur

pengurasan

sedimentasi

ditambah

juga

dari

perlu waktu

normal 6 jam sekali menjadi 7 jam sekali. 6

Filtrasi

- Jumlah bak

6 unit

7 unit

- Kec. aliran pipa

0,54 m/det

< 0,6 m/det

inlet

- Perlu penambahan satu unit filtrasi. - Kecepatan aliran di pipa inlet

- Kec. penyaringan

15,1 m/jam

(10 – 25) m/jam

sebesar 0,54 m/det lebih kecil

- Saat backwash

18 m/jam

(37 – 50) m/jam

dari kriteria desain 0,6 m/det. Kondisi

- Media filter

Dua lapis

Sesuai

saat

peningkatan

kapasitas menjadi 345 L/detik meningkatkan kecepatan aliran, sehingga diameter eksisting 30 cm masih bisa diterima.

7

Reservoir

- Jumlah unit

2 unit,

3 unit

- Geometri

kedalaman 5

Sesuai

reservoir

m

- Volume

reservoir

hasil

perhitungan 2600 m3. Untuk itu diperlukan penambahan satu

- Waktu tinggal

1,26 jam

< 30 menit

unit reservoir dengan dimensi

- Volume reservoir

2000 m3

3000 m3

yang sama.

Sumber: Hasil olahan penulis, 2013


Rekapitulasi peningkatan kapasitas WTP 2 Hasil evaluasi unit-unit WTP 2 menghasilkan debit maksimum sebesar 345 L/detik untuk semua unit dari intake sampai reservoir. Kapasitas produksi maksimum masing-masing unit WTP 2 dapat dilihat pada tabel di bawah: Tabel 9. Tabel rekapitulasi kapasitas maksimum WTP 2 Unit Pengolahan Intake Pompa Koagulasi Flokulasi Sedimentasi Filtrasi Reservoir

Jumlah Unit (bak) Eksisting Hasil evaluasi 1 1 3 @ 115 L/det 4 @ 115 L/det 1 unit 60 L/det 1 1 6+2 6+2 4 4 6 7 2 3

Kapasitas maksimum (L/detik) Eksisting 230

Hasil evaluasi > 500

290

345

230 230 230 230 2000 m3

345 1500 380 378 3000 m3

Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Pengecekan Kapasitas Maksimum WTP 2 dan Uprating WTP 1 Evaluasi WTP 2 IPA Cibinong dengan desain kapasitas produksi 230 L/detik, menghasilkan kapasitas produksi maksimum mencapai 345 L/detik. Hasil peningkatan kapasitas produksi tersebut akan di cek kembali dengan kriteria desain berdasarkan kondisi eksisting serta hasil evaluasi. Untuk semua parameter unit instalasi dari intake sampai reservoir masih memenuhi kriteria desain terhadap peningkatan kapasitas 345 L/detik. Hasil evaluasi WTP 2 tersebut selanjutnya dijadikan acuan uprating atau peningkatan kapasitas produksi WTP 1, dari kapasitas awal 100 L/detik menjadi 345 L/detik.

Peningkatan Kapasitas IPA Cibinong Setelah uprtaing WTP 1 yang kapasitasnya menjadi 345 L/detik, maka kapasitas produksi IPA Cibinong meningkat dari semula 330 L/detik (WTP 1 = 100 L/det dan WTP 2 = 230 L/det) menjadi 690 L/detik (WTP 1 = 345 L/det dan WTP 2 = 345 L/det). Hasil peningkatan kapasitas produksi IPA Cibinong ini kemudian dikaitkan dengan kebutuhan air daerah layanannya. Hubungan kebutuhan air dan kapasitas IPA Cibinong menggambarkan sampai tahun berapa IPA Cibinong masih mampu memenuhi kebutuhan air daerah layanannya.


1000

Keb. air (L/det)

800

660 690

600 400

356 330

200 0 2010

2012

2014

2016 2018 2020 2022 Tahun Keb. air maksimum Kapasitas eksisting

2024

Gambar 4. Grafik proyeksi kemampuan pelayanan IPA Cibinong Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Dari grafik diatas terlihat bahwa dengan kapasitas produksi eksisting IPA Cibinong sebesar 330 L/detik mampu melayani kebutuhan air daerah layanan sampai tahun 2014. Sedangkan,kapasitas IPA Cibinong setelah melakukan evaluasi WTP 2 dan uprating WTP 1 meningkatkan menjadi 690 L/detik dan mampu melayani kebutuhan air daerah layanan sampai tahun 2020.

KESIMPULAN 1. Hasil perhitungan kebutuhan air daerah layanan IPA Cibinong tahun 2012 adalah sebesar 290 L/detik, sedangkan proyeksi kebutuhan air untuk tahun 2022 adalah 810 L/detik. 2. Kinerja IPA Cibinong dari segi kualitas: - Hasil pemeriksaan kualitas air baku IPA Cibinong tahun 2012 untuk parameter: kandungan organik (BOD), besi, mangan, nitrit dan angka permanganat melebihi baku mutu air kelas I untuk air minum sesuai PP No. 82 Tahun 2001. Sementara kualitas air produksi tahun 2011 dan 2012 yang diuji di laboratorium PDAM Tirta Kahuripan memenuhi standar yang ditetapkan Permenkes No. 492 Tahun 2010. Namun, ada beberapa parameter yang tidak diuji seperti: Parameter mikrobiolog, parameter kimia an-organik dan parameter kimia untuk tembaga, alumunium, dan seng. - Beberapa hasil evaluasi kinerja unit-unit WTP 2 IPA Cibinong antara lain: 

Memperkecil lebar bukaan saringan halus di intake menjadi 10mm




Mengatur tinggi bukaan pintu intake setinggi 2,4 m dari kedalaman total 4,5 m, untuk memenuhi kecepatan aliran melewati saringan kasar.



Perlu peningkatan diameter pipa hisap di intake dari diameter eksisting 15 cm menjadi 20 cm.



Peningkatan kapasitas satu unit pompa intake kapasitas 60 L/det menjadi kapasitas 115 L/det



Perlu peningkatan diameter pipa outlet koagulasi dari diameter 50 cm menjadi 70 cm.



Meningkatkan volume kompartemen flokulasi untuk memenuhi waktu tinggal minimal 20 menit, waktu tinggal eksisting 7 menit.



Perlu penambahan satu unit filtrasi dengan dimensi sama.



Tebal media filter antrasit sebesar 50 cm melebihi kriteria sebesar 40 cm.



Volume reservoir hasil perhitungan 2600 m3, diperlukan penambahan satu unit reservoir dengan dimensi yang sama sehingga kapasitasnya menjadi 3000 m3.

3. Dari hasil evaluasi didapatkan kapasitas maksimum WTP 2 adalah 345 L/detik dari kapasitas semula 230 L/detik. Uprating WTP 1 akan meningkatkan kapasitas WTP 1 dari 100 L/detik menjadi 345 L/detik. Sehingga kapasitas produksi IPA Cibinong dari semula 330 L/detik dapat ditingkatkan menjadi 690 L/detik. 4. Dari hasil proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air daerah layanan IPA Cibinong, kapasitas eksisting produksi IPA Cibinong 330 L/detik dapat memenuhi kebutuhan air sampai tahun 2014. Sedangkan kapasitas produksi hasil evaluasi dan uprating sebesar 690 L/detik akan mampu memenuhi kebutuhan air daerah layanan sampai tahun 2020.

SARAN 1.

Melakukan pengujian kualitas air produksi untuk parameter wajib: mikrobiologis, kima an-organik, dan kimia sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan No 492 Tahun 2010.

2.

Melakukan perbaikan-perbaikan unit-unit instalasi sesuai hasil evaluasi untuk dapat memaksimalkan kapasitas produksi IPA Cibinong.

3.

Memperhatikan dan menjaga kuantitas dan kualitas air baku yang digunakan yaitu Sungai Ciliwung agar tetap memenuhi perencanaan dan pengembangan IPA Cibinong kedepannya.

4.

Mengecek kualitas lumpur hasil produksi dan apabila diperlukan segera membuat instalasi pengolahan lumpur.


KEPUSTAKAAN Lembaga Demografi Fakultas Ekonomi Universitas Indonesia. (2007). Dasar – Dasar Demografi. Jakarta : FEUI Qasim, Syed R, et al,. (2000). Water Works Engineering, Planning, Desain & Operation. USA : Prentice Hall PTR Reynolds and Richards. (1996). Unit Operations and Processes Environmental Engineering. PWS : Publishing Company Said, Nusa Idaman. (2010). Teknologi Pengelolaan Air Minum “Teori dan Pengalaman Praktis”. Jakarta : PusatTeknologiLingkungan BPPT Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengedalian Pencemaran Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum Bappenas. (2006). Laporan Akhir. Identifikasi Masalah Pengelolaan Air di Pulau Jawa. Jakarta. Petunjuk Teknis Pelaksanaan Prasarana Air Minum Sederhana. (2006). Jakarta : Peraturan Menteri PU No. 39 tahun 2006 Penelitian dan Pengembangan, PDAM Kabupaten Bogor. (2012, Agustus). Profil Perusahaan dan Rencana Bisnis 2012 – 2016. SNI 6774 – 2008. Tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air


EVALUASI DAN PENGEMBANGAN (UPRATING) INSTALASI PENGOLAHAN AIR CIBINONG, PDAM TIRTA KAHURIPAN KABUPATEN BOGOR

Recommend Documents