pada September 2006 terletak sekitar 3 km dari pusat ibu kota Aceh Utara, yaitu

BAB III LOKASI STUDI DAN KONDISI EKSISTING

3.1 Lokasi Studi

Instalasi Pengolahan Air (IPA) Meunasah Reudeup yang mulai beroperasi pada September 2006 terletak sekitar 3 km dari pusat ibu kota Aceh Utara, yaitu Lhoksukon. Posisinya tepat ditepi jalan antar Propinsi Medan – Banda Aceh. Air baku IPA Meunasah Reudeup diambil dari sungai Krueng Keureutu yang berjarak 5 km dari lokasi pengolahan. Jauhnya lokasi antara sumber air baku dan tempat pengolahan dimaksudkan untuk meminimalisir dampak dari stabilitas keamanan Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) yang sedang tidak kondusif. Mengingat pada saat perencanaan IPA Meunasah Reudeup, NAD sedang dalam masa Darurat Militer.

Gambar 3.1 Peta Lokasi IPA Meunasah Reudeup

Universitas Sumatera Utara

3.1.1 Kabupaten Aceh Utara Kabupaten Aceh Utara sebagai salah satu kabupaten di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) yang terletak di bagian pantai pesisir utara pada 96.52 00o – 97.31 00o Bujur Timur dan 04.46 00o – 05.00 40o Lintang Utara. Kabupaten Aceh Utara memiliki wilayah seluas 3.296,86 Km2 yang sebagian besar wilayahnya masih di tutupi oleh hutan dan rawa dengan batasbatas sebagai berikut : 1. Sebelah Utara dengan Kota Lhokseumawe dan Selat Malaka; 2. Sebelah Selatan dengan Kabupaten Bener Meriah; 3. Sebelah Timur dengan Kabupaten Aceh Timur; 4. Sebelah Barat dengan Kabupaten Bireuen. Kabupaten Aceh Utara memiliki curah hujan rata-rata 86,9 mm per tahun dengan hari hujan rata-rata sebanyak 14 hari per bulan. Curah hujan tertinggi ratarata terjadi setiap tahunnya pada bulan Mei. Aceh Utara hingga tahun 2006 memiliki 850 desa dan 2 kelurahan, yang terbagi ke dalam 56 buah mukim. Sebanyak 780 buah desa berada di kawasan dataran dan 72 desa di kawasan berbukit.

3.1.2 Sumber – Sumber Air Minum di Kabupaten Aceh Utara Kondisi Aceh Utara yang sebagian besar wilayahnya adalah dataran yang ditutupi hutan dan rawa memberikan banyak sumber air bagi kebutuhan masyarakatnya. Hampir di setiap rumah penduduk di daerah dataran dapat dijumpai sumber air berupa sumur yang digali oleh masyarakat secara individu dengan kedalaman 3 – 5 meter.


Sebagian besar sumber air yang berasal dari sumur tersebut keruh dengan kandungan Fe dan Mn yang tinggi. Sehingga untuk dapat dipergunakan sebagai air minum, masyarakat mengolahnya dengan menggunakan saringan pasir lambat yang dibuat secara individu. Sebagian masyarakat juga ada yang mengambil air dari sungai yang berada dekat dengan rumah mereka namun jumlah mereka sangat sedikit. Untuk dapat digunakan sebagai air minum, air yang berasal dari sungai tersebut disaring menggunakan saringan pasir lambat buatan sendiri yang terdiri dari pasir, kerikil dan ijuk. Pada sebagian daerah, terutama untuk kebutuhan pondok pesantren dan rumah ibadah, sumber air diambil dari sumur bor. Kandungan Fe dan Mn yang tinggi menyebabkan air berbau busuk dan membuat dinding – dinding kamar mandi berwarna kuning kecoklatan. Kondisi seperti ini membuat masyarakat memilih untuk menggunakan air hasil pengolahan dari instalasi pengolahan air milik PDAM Tirta Mon Pase dalam memenuhi kebutuhan air khususnya untuk minum, memasak dan mencuci pakaian. Sedangkan untuk mandi dan kakus sebagian besar masyarakat masih memilih meggunakan air sumur dan air sungai. Di daerah perbukitan sangat berbeda dengan daerah dataran, untuk mendapatkan air minum, masyarakat di daerah perbukitan harus menempuh perjalanan beberapa kilometer menuju sumber air berupa sungai atau sumur. Sayangnya, PDAM belum memiliki jaringan pipa distribusi yang bisa digunakan untuk mensuplai air minum dari instalasi pengolahan air milik PDAM.


3.1.3 Gambaran Singkat PDAM Tirta Mon Pase Dalam upaya untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih bagi masyarakat, Pemerintah kabupaten Aceh Utara telah mendirikan Perusahan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Mon Pase yang saat ini telah memiliki 6 buah Instalasi Pengolahan Air (IPA) yaitu: 1. IPA Meunasah Asan Lhoksukon Kapasitas 60 L/detik 2. IPA Meunasah Reudeup Lhoksukon kapasitas 150 L/detik 3. IPA Krueng Pase Kapasitas 100 L/detik 4. IPA Glee Dagang Krueng Mane Kapasitas 40 L/detik 5. IPA Oxfam Geudong Kapasitas 20 L/detik 6. IPA Cot Girek Kapasitas 5 L/detik

3.2 Kondisi Eksisting Instalasi Pengolahan Air Meunasah Reudeup 3.2.1 Intake Air baku untuk pengolahan air pada Instalasi Pengolahan Air (IPA) Meunasah Reudeup disuplai oleh IPA Meunasah Asan yang jaraknya ±5 km dengan menggunakan 2 buah pompa bertekanan yang dihubungkan secara paralel. Air baku tersebut diambil dari sungai krueng keureutu dengan cara dialirkan ke dalam sebuah sumur melalui 2 buah pipa. Kemampuan pompa yang tidak memadai menyebabkan suplai air baku untuk IPA Meunasah Reudeup hanya 40 – 70 liter/detik dari kapasitas maksimal yang dapat diolah oleh IPA Meunasah Reudeup yaitu 150 l/detik.


Sungai Jalan Raya

Gambar 3.2 Lokasi IPA Meunasah Reudeup dan IPA Meunasah Asan

Proses pendistribusian air baku dari Intake hingga bak air penampung air baku dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut:


(INTAKE) WTP M.ASAN Sungai Krueng Keureutu

WTP M.REUDEUP LHOKSUKON

Gambar 3.3 Jalur Distribusi Air Baku dari Intake ke Bak Penampung Air Baku

3.2.2 Prasedimentasi pada Bak Penampung Air Baku Air baku yang dipompa dari IPA Meunasah Asan selanjutnya dialirkan ke bak penampung air baku di IPA Meunasah Reudeup yang memiliki dimensi: Panjang

: 25 meter

Lebar

: 18 meter

Kedalaman

: 3 meter

Pada bak penampung air baku ini terjadi proses pengendapan partikel – partikel non koloid (Prasedimentasi). Bak penampung air baku ini tidak dirancang untuk proses prasedimentasi, sehingga untuk membuang sedimen

yang telah


mengendap pada dasar bak harus dilakukan secara manual menggunakan alat berat excavator secara berkala.

Gambar 3.4 Bak Penampung Air Baku

3.2.3 Proses Koagulasi, Flokulasi, Sedimentasi, Pengaturan pH

dan

Desinfeksi pada Clarifier Air baku yang telah melalui proses prasedimentasi pada bak penampung air baku selanjutnya dipompa menuju clarifier. Sebelum memasuki Clarifier, air yang dipompa melalui pipa diinjeksi dengan larutan Aluminium Sulphate (Tawas) dan larutan soda ash menggunakan pompa pembubuh (dosing pump). Larutan Aluminium Sulphate (tawas) digunakan sebagai koagulan untuk mengikat partikel – partikel koloid. Penentuan dosis tawas optimum dilakukan melalui Jar Test di laboratorium. Untuk kekeruhan sebesar 36,5 NTU hasil jar test penentuan dosis tawas optimum dapat dilihat pada grafik gambar 3.6. Dosis tawas yang digunakan adalah 100 kg bubuk tawas (16 – 18%) dicampur dengan 1 m3 air dan diinjeksikan dengan debit 640 liter/jam.


Gambar 3.5 Alat Jar Test

Turbidity (NTU)

Tawas (mg/liter)

Gambar 3.6 Grafik Dosis Tawas Hasil Jar Test untuk Kekeruhan 36,5 NTU Dari grafik diatas, dosis tawas optimum terjadi pada 400 mg/l yang menurunkan kekeruhan dari 36,5 NTU menjadi 4 NTU. IPA Meunasah Reudeup menggunakan produk tawas bubuk yang dikemas di dalam karung seberat 50 kg dengan kandungan tawas 16% - 18%. Penggunaan

Aluminium

Sulphate

(tawas)

yang

bersifat

asam

menyebabkan pH air turun sehingga dibutuhkan soda ash untuk menaikkan nilai


pH agar berada pada kisaran yang dipersyaratkan Menteri Kesehatan 6,5 – 8,5. Larutan soda ash dibuat dengan cara mengaduk 20 kg bubuk soda ash dengan 1 m3 air pada bak tendon, larutan soda ash diinjeksikan dengan debit 390 liter/jam.

Bak Penampung Air Baku

Clarifier

Bak Tendon berisi larutan tawas

Pompa Pembubuh (Dosing Pump)

Bak Tendon berisi larutan soda ash

Larutan Tawas dan soda ash diinjeksi


Gambar 3.7 Penginjeksian Larutan Tawas dan Soda ash Air yang telah diinjeksi dengan larutan tawas dan soda ash masuk ke pengadukan cepat (rapid mixing) 100 – 180 rpm pada Clarifier dengan debit 40 – 70 liter/detik. Pengadukan cepat bertujuan untuk mengakselerasi terjadinya koagulasi yaitu perubahan sifat dari partikel – partikel koloid menjadi non koloid. Selanjutnya partikel – partikel tersebut akan turun akibat adanya gaya gravitasi (sedimentasi) menuju dasar clarifier.


Mata pengaduk cepat berbentuk propeler, hal ini dimaksudkan agar pada saat proses rapid mixing tidak terjadi arus acak yang akan menyebabkan proses flokulasi dan sedimentasi terganggu. Dengan sirkulasi air yang baik (lihat gambar 3.10) proses flokulasi dan sedimentasi akan lebih efektif.

Gambar 3.8 Propeler

17 m 6m

Air masuk 3m

5,6 m

Gambar 3.9 Sirkulasi Air dan Proses Sedimentasi pada Clarifier

Pada dasar clarifier terdapat lengan pengaduk lambat (slow mixing) yang berputar 5 – 20 rpm, berfungsi untuk mengakselerasi terjadinya proses flokulasi yaitu partikel – partikel non koloid berkumpul saling mengikat membentuk flok –


flok dan mengendap menjadi lumpur akibat gravitasi. Lengan pengadukan lambat yang terdapat pada dasar Clarifier juga berfungsi sebagai pengumpul lumpur yang mengumpulkan lumpur menuju ke pusat pengumpulan lumpur yang berada tepat di tengah dasar clarifier.

koagulasi

flokulasi

Gambar 3.10 Clarifier (Clariflocculator) Air yang telah diproses di clarifier secara rapid dan slow mixing kemudian diinjeksikan desinfektan, IPA Meunasah Reudeup mengganti penggunaan khlorin dengan kaporit karena sulitnya mendapatkan khlorin. Penginjeksian dilakukan dengan menggunakan pompa pembubuh (dosing pump). Pembuatan larutan kaporit dilakukan dengan cara mencampurkan kaporit 7,5 kg dengan air 1 m3, larutan kaporit diinjeksikan dengan debit 210 liter/jam.


Pembubuhan Larutan Kaporit


Larutan Kaporit pada Bak Tendon

Gambar 3.11 Pembubuhan Larutan Kaporit Selanjutnya air dialirkan menuju unit penyaringan. Untuk memastikan larutan kaporit yang diinjeksikan pada permukaan air di Clarifier tercampur merata, pada Clarifier dipasang diffuser weir yang berfungsi untuk menerjunkan air sehingga secara otomatis akan mengaduk larutan kaporit. Selain itu, diffuser weir juga berfungsi menahan lumut dan benda – benda asing lainnya yang mengambang pada permukaan air agar tidak ikut terbawa ke unit penyaringan yang akan menghambat kerja unit penyaringan.

A

8 cm 1

10 cm

2

Pot.A-A

5 cm

A

Gambar 3.12 Diffuser weir Lumpur yang mengendap di dasar Clarifier selanjutnya dipompa ke luar menuju rawa yang berada dekat dengan IPA Meunasah Reudeup. Pada awal beroperasinya IPA Meunasah Reudeup, lumpur dipompa menuju Thickner Tank dalam bentuk lumpur cair. Pada Thickner Tank lumpur diolah untuk diambil airnya sehingga menjadi setengah padat. Air yang dihasilkan


dari pemisahan tersebut kemudian dialirkan kembali ke bak penampungan air baku. Lumpur setengah padat yang berasal dari Thickner Tank dialirkan menuju alat Belt Filter Press untuk dijadikan lumpur dalam bentuk batangan. Selanjutnya lumpur yang telah menjadi batangan tersebut diangkut dengan truk untuk dibuang ke tempat pembuangan khusus. Namun lumpur tersebut dapat juga digunakan untuk berbagai keperluan dengan menambahkan beberapa unsur lain menjadi bahan baku pembuatan batu bata atau keramik. Saat ini Thickner Tank sudah tidak dioperasikan lagi dikarenakan air yang berasal dari Thickner Tank memiliki tingkat kekeruhan yang tinggi dan pengoperasiannya boros pemakaian listrik. Clarifier pada IPA Meunasah Reudeup memiliki dimensi: Diameter

: 17 meter

Tinggi

: 5,6 meter

Tinggi Efektif : 3,7 meter Dimensi unit pengadukan cepat pada Clarifier adalah sebagai berikut: Diameter

: 6 meter

Tinggi

: 1,5 meter

3.2.4 Unit Penyaringan (Filtrasi) Air yang telah diproses oleh Clarifier selanjutnya dialirkan ke unit penyaringan (filtrasi). Proses filtrasi dilakukan dengan menggunakan Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter). IPA Meunasah Reudeup memiliki 6 buah bak Saringan Pasir Cepat yang masing – masing bak saringannya memiliki dimensi:


Panjang : 5 meter Lebar

: 3,9 meter

Tinggi

: 4,5 meter

Masing – masing bak menggunakan pasir sebagai media filternya. Adapun komposisi pasir yang digunakan adalah sebagai berikut: •

pasir ø 0,5 – 1,0 mm setebal 70 cm

•

pasir ø 1,2 – 2,4 mm setebal 15 cm

•

Porositas rata – rata 0,38

pasir

Gambar 3.13 Desain Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter)

Gambar 3.14 Bak Saringan Pasir Cepat (Rapid Sand Filter) Untuk membuang partikel – partikel yang tersaring pada pasir, media filter harus dibersihkan dengan cara Backwash yaitu mengalirkan air dan udara dengan


arah berlawanan dengan arah proses penyaringan. Backwash dilakukan pada sore hari pukul 16.00 wib setiap hari untuk 2 buah bak filtrasi. Saat 2 buah bak filtrasi di-backwash, 4 buah bak filtrasi masih tetap difungsikan sehingga proses pengolahan air tetap berlangsung. Program backwashing berlangsung selama 80 menit, yang terdiri dari: 20 menit dengan udara 20 menit dengan air 20 menit dengan udara 20 menit dengan air. Pompa yang digunakan untuk backwash memiliki debit 380 m3/jam.

3.2.5 Reservoir Air yang telah melalui proses prasedimentasi, koagulasi, flokulasi, sedimentasi, desinfeksi dan filtrasi dialirkan ke reservoir untuk selanjutnya didistribusikan ke pelanggan melalui jaringan pipa. Dimensi reservoir IPA Meunasah Reudeup adalah sebagai berikut: Panjang

: 25 meter

Lebar

: 18 meter

Tinggi

: 3 meter


Gambar 3.15 Reservoir Pendistribusian air yang dilakukan oleh IPA Meunasah Reudeup saat ini dapat dilihat berdasarkan pengoperasian pompa distribusi pada tabel berikut: Tabel 3.1 Distribusi Air Ke Pelanggan Menurut Waktu Pukul 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00

Debit (l/det) 40 80 80 80 80 40 40 40 40 40 40 40 80 80 80 40 40 0 0 0 0 0 0 0

Keterangan

Beban Puncak

Beban Puncak

Pendistribusian dihentikan

Dengan mengikuti pola distribusi tersebut, Instalasi Meunasah Reudeup mengalami kehilangan air sebesar 60%.


3.3 Hasil Pengamatan Dari hasil pengamatan yang dilakukan, dapat dibuat bagan proses pengolahan air yang dilakukan oleh Instalasi Pengolahan Air (IPA) Meunasah Reudeup seperti berikut ini:


Air dari Proses Backwash dialirkan kembali menuju Bak Penampungan Air Baku

(INTAKE) WTP M.ASAN

Larutan Aluminium Sulphat

Larutan Soda Ash

Larutan Kaporit Clarifier

Bak Penampungan Air Baku

Rapid Sand Filter Blower Proses Backwash Lumpur dari Clarifier

Sungai Krueng Keureutu

WTP M.REUDEUP LHOKSUKON

Reservoir

Rawa tempat pembuangan lumpur

Keterangan : Pompa Bertekanan : Dosing Pump

Pelanggan sampai Lhoksukon

Pelanggan Sampoinit sampai Panton Labu

Gambar 3.16 Bagan Proses Pengolahan Air Bersih IPA Meunasah Reudeup


BAB IV EVALUASI

4.1 Evaluasi Bak Penampung Air Baku dan Prasedimentasi Tidak adanya bak prasedimentasi khusus menyebabkan bak penampung air baku berfungsi ganda yaitu untuk menampung air baku dan prasedimentasi.

25 meter

Air Sisa Backwash

Air dari Intake

8,9 meter 3 meter

18 meter

Air menuju Clarifier

Gambar 4.1 Dimensi Bak Penampung Air Baku Jarak antara pipa inlet air dari intake ke bak penampungan air dengan pipa outlet menuju Clarifier adalah 18 meter. efektif tidaknya proses prasedimentasi yang terjadi bergantung pada waktu detensi aliran horizontal air (t1) dan waktu endap partikel (t2).


Pada studi ini efektifitas prasedimentasi akan diuji untuk partikel pasir berukuran 0,1 mm hingga 1,2 mm. Data – data pendukung yang dibutuhkan adalah: g : percepatan gravitasi, 9.81 m/d2 : rapat massa air, 1000 (kg/m3) : rapat massa partikel, 2650 (kg/m3) : viskositas dinamik air, untuk 20oC = 1.01 x 10-3 (m2/detik) d : diameter partikel (m) Dihitung menggunakan persamaan stokes’. Untuk diameter partikel 0.1 mm:

0,0089 m/detik Perhitungan dilanjutkan hingga diameter partikel 1,2 mm. Hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kecepatan Endap Partikel berdasarkan Diameter d (meter)

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0008

0.0010

0.0012

W0(m/detik)

0.0089

0.0267

0.0505

0.0748

0.0989

0.1192

0.1387

0.1889

0.2172

Kecepatan aliran horizontal air (v0) berdasarkan debit aliran air (Q) diperoleh melalui perhitungan yang ditunjukan oleh tabel berikut: Perhitungan waktu detensi aliran horizontal air (t1= p.l.t/Q) dapat dilihat pada tabel berikut:


Tabel 4.2 Perhitungan Waktu Detensi Aliran Horizontal Air L/detik

40

70

140

150

m3/detik

0.04

0.07

0.14

0.15

Panjang

m

18

18

18

18

Lebar

m

8.9

8.9

8.9

8.9

Kedalaman

m

3

3

3

Q

t1

detik

3

12015 6865.714 3432.857

3204

Perhitungan waktu endap partikel (t2= t/w0) dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tabel 4.3 Perhitungan Waktu Endap Partikel d

(meter)

0.0001

0.0005

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

W0

(m/detik)

0.0089

0.2225

0.3205

0.5698

0.8903

1.282

tinggi

m

3 337.07

3 30.33

3 25.17

3 21.63

3 15.88

13.81

t2

detik

3

Hasil perhitungan menunjukkan waktu detensi aliran horizontal air (t1) lebih besar dari waktu endap partikel (t2). Artinya prasedimentasi yang terjadi pada bak penampungan air baku efektif. Namun akan ada beberapa kendala dilapangan yang akan membuat hasil perhitungan diatas tidak berlaku diantaranya: 1.

Berat jenis partikel yang lebih ringan dari 2650 (kg/m3) akan mempengaruhi kecepatan endap sehingga kecepatan endap menjadi lebih kecil dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengendap.

2.

Pengaruh cuaca seperti angin dan hujan akan menyebabkan air di dalam bak penampungan terguncang sehingga endapan sedimentasi akan naik dan ikut terbawa masuk pada Clarifier.


4.2 Evaluasi Fungsi Clarifier untuk Koagulasi, Flokulasi dan Sedimentasi Efektifitas koagulasi, flokulasi dan sedimentasi sangat tergantung pada dimensi Clarifier, proses pengadukan dan dosis tawas. Pada Clarifier terdapat tempat pengadukan cepat (Rapid Mixing) yang memiliki dimensi sebagai berikut: Diameter

: 6 meter

Tinggi

: 1,5 meter

Lamanya proses pengadukan cepat yang terjadi akan membuat proses koagulasi lebih efektif yang berpengaruh pada proses flokulasi. Hasil perhitungan waktu detensi air pada unit pengadukan cepat ditunjukan oleh tabel 4.4 berikut: Tabel 4.4 Perhitungan Waktu Detensi Air di Unit Pengadukan Cepat L/detik

40

50

60

70

100

150

m3/detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.1

0.15

Jari - jari ( rr )

m

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

Tinggi ( hr )

m

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

Q

Volumer Q t

3

m

42.429

42.429

42.429

42.429

42.429

42.429

m3/detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.1

0.15

detik

1060.71

848.57

707.14

606.12

424.29

282.86

menit

17.68

14.14

11.79

10.10

7.07

4.71

Hasil perhitungan waktu detensi air pada unit pengadukan cepat diatas, dinilai sangat aman dimana jauh melebihi 10 – 60 detik yang dipersyaratkan oleh American Water Works Association. IPA Meunasah Reudeup menggunakan Clarifier Modern, dimana flokulasi dan sedimentasi terjadi secara bersamaan sehingga waktu detensi untuk flokulasi dan sedimentasi diambil waktu total 30 menit hingga 6 jam. Semakin besar


kapasitas produksi semakin lama waktu detensi yang dibutuhkan. Waktu detensi juga dipengaruhi oleh dosis koagulan, suhu air dan proses pengadukan. Hasil perhitungan waktu detensi untuk flokulasi dan sedimentasi dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut: Tabel 4.5 Perhitungan Waktu Detensi Flokulasi dan Sedimentasi L/detik

40

50

60

70

100

150

m3/detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.1

0.15

Jari - jari ( rr )

m

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

3.0

Tinggi ( hr )

m

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

Q

3

Volumer

m

42.429

42.429

42.429

42.429

42.429

42.429

Jari - jari ( r )

m

8.5

8.5

8.5

8.5

8.5

8.5

Tinggi ( h )

m

3.7 840.164

3.7 840.164

3.7 840.164

3.7 840.164

3.7 840.164

Volume

m

3.7 840.164

Volumefs

m3

797.736

797.736

797.736

797.736

797.736

797.736

m /detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.10

0.15

detik

19943.39

15954.71

13295.60

11396.22

7977.36

5318.24

jam

5.54

4.43

3.69

3.17

2.22

1.48

3

3

Q t

Secara umum, hasil perhitungan waktu detensi untuk flokulasi dan sedimentasi

pada Clarifier IPA Meunasah Reudeup tidak ada masalah dan

memenuhi syarat.

4.3 Evaluasi Unit Filtrasi Unit filtrasi bekerja dengan membagi debit air yang mengalir dari Clarifier ke 6 buah bak filtrasi yang masing – masing bak memiliki dimensi: Panjang : 5 meter Tinggi

: 4,5 meter

Lebar

: 3,9 meter

Spesifikasi media filter yang digunakan adalah sebagai berikut:


•

Media filter, Pasir berukuran ø 0,5 – 1,0 mm setebal 70 cm

•

Media penyokong, Pasir ø 1,2 – 2,4 mm setebal 15 cm

•

Porositas rata – rata 0,38

Setiap bak akan menyaring air sesuai dengan debit yang masuk ke unit filtrasi. Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut: Tabel 4.6 Perhitungan Debit Penyaringan Tiap Bak Q dari Clarifier Q tiap bak filtrasi

L/detik

40

50

60

70

100

150

m3/detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.1

0.15

L/detik

6.67

8.33

10.00

11.67

16.67

25.00

m3/detik

0.0067

0.0083

0.0100

0.0117

0.0167

0.0250

Agar proses penyaringan efektif, diperlukan kecepatan aliran air yang konstan saat menembus media filter (pasir) yang memiliki dimensi: Panjang

: 3,9 meter

Lebar

: 3,9 meter

Tebal

: 0,85 meter

kecepatan aliran air (va) yang diperlukan saat proses penyaringan berlangsung dapat diperoleh melalui perbandingan antara debit air (Q) dengan irisan melintang/luas permukaan filter (At = p.l). Hasil perhitungan va diperoleh sebagai berikut: Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Nilai va Q Produksi

L/detik 3

40

50

60

70

100

150

m /detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.10

0.15

L/detik

6.67

8.33

10.00

11.67

16.67

25.00

m3/detik

0.0067

0.0083

0.0100

0.0117

0.0167

0.0250

P L Luas

m m m2

3.9 3.9 15.21

3.9 3.9 15.21

3.9 3.9 15.21

3.9 3.9 15.21

3.9 3.9 15.21

3.9 3.9 15.21

va

m/detik

0.00044

0.00055

0.00066

0.00077

0.00110

0.00164

Q tiap bak filtrasi


Nilai va yang diperoleh dari tabel diatas menunjukan adanya perbedaan kecepatan aliran (va) yang dibutuhkan untuk setiap kapasitas produksi yang berbeda - beda, semakin besar kapasitas produksi semakin besar va yang dibutuhkan. IPA Meunasah Reudeup meningkatkan kecepatan aliran air yang melalui filter (va) dengan menambahkan tekanan air dengan jalan menaikan tinggi muka air. Perhitungan tinggi muka air yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: Diketahui: •

Pasir ø 0,5 – 1,0 mm d rata – rata = 0.75 mm = 0,00075 m tebal 70 cm = 0.7 m

•

Pasir ø 1,2 – 2,4 mm d rata – rata = 1,8 mm = 0,0018 m tebal 15 cm = 0,15 m

• • Maka

Porositas rata – rata 0,38 , pasir dianggap bundar = 0,83 untuk media filter, pasir ø 0,5 – 1,0 mm dengan va = 0,00044

m/detik (debit 0,04 m3/detik)

Hasil perhitungan seluruhnya dapat dilihat pada tabel berikut ini:


Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Kebutuhan Tinggi Muka Air L/detik

40

50

60

70

100

150

m3/detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.10

0.15

L/detik

6.67

8.33

10.00

11.67

16.67

25.00

m /detik

0.0067

0.0083

0.0100

0.0117

0.0167

0.0250

filter

m

0.071

0.089

0.107

0.124

0.178

0.267

penyokong

m

0.003

0.003

0.004

0.005

0.007

0.010

Total

m

0.074

0.092

0.111

0.129

0.184

0.277

Q Produksi Q tiap bak filtrasi

3

Beberapa catatan yang perlu diperhatikan adalah saat proses filtrasi berlangsung,

akan

terjadi

penurunan

permeabilitas

media

filter

akibat

tersumbatnya pori – pori pasir oleh flok dan partikel – partikel halus. Semakin lama, penyumbatan akibat flok dan partikel halus tersebut akan semakin besar sehingga akan menurunkan permeabilitas. Turunnya permeabilitas media filter untuk jangka waktu tertentu dapat teratasi dengan penambahan tekanan melalui penambahan tinggi muka air. Namun jika tinggi muka air telah melampaui tinggi efektifnya maka untuk mengembalikan permeabilitas media filter dilakukan proses backwash. Pada saat dilakukan backwash, 2 buah bak filter tidak difungsikan sehingga proses penyaringan dilakukan oleh 4 buah bak filter. Agar kapasitas produksi tidak terganggu maka pada saat backwash berlangsung perlu ditambahkan tinggi muka air pada 4 buah bak filter yang bekerja. Penambahan muka air saat backwash (Hb) berlangsung pada 4 buah bak filter, dapat diperoleh dengan mengalikan hasil saat 6 buah filter bekerja (Hiρ) dengan 6/4. Hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut:


Tabel 4.9 Tinggi Muka Air diatas Media Filter Pada Saat Backwash 40

50

60

70

100

150

m /detik

0.04

0.05

0.06

0.07

0.10

0.15

Total

m

0.074

0.092

0.111

0.129

0.184

0.277

Backwash

m

0.111

0.138

0.166

0.194

0.277

0.415

Q Produksi

L/detik 3

Tinggi muka air yang tersedia pada bak filtrasi dapat diketahui melalui gambar 4.3 berikut:

+ 6.00 m 6,00 – 3,60 = 2,40 meter + 3.60 m

Ke Reservoir

+ 1.50 m

Gambar 4.2 Elevasi Outlet Unit Filtrasi Secara teori, tinggi muka air yang tersedia pada bak filtrasi adalah 2,40 meter, dengan mengambil tinggi aman 0,5 meter maka tinggi muka air efektif yang tersedia adalah 1,90 meter. Ini berarti desain unit filtrasi memenuhi syarat. Pemompaan air dari reservoir untuk proses backwash menggunakan pompa dengan debit 380 m3/jam (106 l/detik) yang berarti kecepatan aliran air saat backwash berlangsung adalah sebesar:


12,49 m/detik setara dengan 3,469 mm/detik untuk masing – masing bak filter.

Penggunaan air dari reservoir adalah sebesar:

Untuk meningkatkan kemampuan filtrasi, pada media filter dapat ditambahkan karbon aktif. Beberapa karbon aktif yang sering digunakan pada pengolahan air minum adalah antrasit dan arang batok kelapa. Antrasit adalah batu bara dengan kualitas tinggi yang memiliki unsur karbon tinggi dan aktif. Karbon aktif bersifat menyerap (adsorb), yang secara aktif mampu menyerap atau menangkap partikel – partikel sangat halus berukuran 0.01 0.0000001 mm. Dengan menambahkan karbon aktif sebagai media filter, dapat dipastikan proses filtrasi akan menjadi lebih efektif.

Gambar 4.3 Antrasit dalam Bentuk Butiran (Bubuk)


Untuk meningkatkan proses filtrasi pada Instalasi Meunasah Reudeup, dapat ditambahkan antrasit

1,25 – 2,50 mm. Antrasit diletakan pada media filter

tepat diatas media pasir dengan ketebalan total gabungan antrasit (0,15 – 30 m), pasir dan kerikil adalah 0,75 meter (Twort,C.Alan, Don D. Ratnayaka and Malcolm J.Brandt, 2006: 331) 4.4 Evaluasi Reservoir IPA Meunasah Reudeup memiliki reservoir dengan dimensi: Panjang

: 25 meter

Lebar

: 18 meter

Tinggi

: 3 meter

Dengan dimensi tersebut maka reservoir memiliki daya tampung sebesar volumenya yaitu 1350 m3 yang sebanding dengan 1,35x106 liter. Dari data distribusi air ke pelanggan, perhitungan kapasitas reservoir untuk produksi dan distribusi 40 liter/detik dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Kapasitas Reservoir untuk Q = 40 l/detik Pukul 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00

l/det 40 80 80 80 80 40 40 40 40 40 40 40 80 80 80 40

Debit m3/jam 144 288 288 288 288 144 144 144 144 144 144 144 288 288 288 144

fp 1.00 2.00 2.00 2.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 2.00 2.00 1.00

f surplus -1 -

defisit - 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 -

Perbedaan Kebutuhan (m3/jam) 144 144 144 144 144 144 144 -

Volume Surplus Defisit 144 144 144 144 -

144 144 144 -


21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 Total rata - rata

40 960 40.00

144 3456 144

1.00 24

-1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -7.00

7.00

-144 -144 -144 -144 -144 -144 -144 0

-144 -144 -144 -144 -144 -144 -144 -1008

1008

Untuk Q distribusi rata – rata sebesar 40 liter/detik diperoleh kapasitas reservoir sebesar 1008 m3. Dengan menambahkan kapasitas 25% untuk keamanan maka diperoleh kapasitas reservoir sebesar 1008 x 125% = 1260 m3 Kapasitas reservoir saat ini yang dimiliki oleh IPA Meunasah Reudeup adalah 1350 m3 dinilai cukup aman untuk debit distribusi rata – rata 40 liter/detik. Pola pendistribusian seperti pada produksi dan distribusi 40 liter/detik diatas, dapat digunakan untuk menghitung kapasitas reservoir pada saat produksi dan distribusi maksimum 150 liter/detik. Dengan mengasumsikan pada saat beban puncak besar debit distribusi adalah 150 x 2 = 300 liter/detik maka hasil perhitungan kapasitas reservoir dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.11 Tabel Hasil Perhitungan Kapasitas Reservoir untuk Q = 150 l/detik Pukul 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00

l/det 150 300 300 300 300 150 150 150 150 150 150 150 300 300 300

Debit m3/jam 540 1080 1080 1080 1080 540 540 540 540 540 540 540 1080 1080 1080

fp 1.00 2.00 2.00 2.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 2.00 2.00

f surplus -1 -

defisit - 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Perbedaan Kebutuhan (m3/jam) 540 540 540 540 540 540 540

Volume Surplus Defisit 540 540 540 540 -

540 540 540


20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 Total rata - rata

150 150 3600 150

540 540 12960 540

1.00 1.00 24

-1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -7.00

7.00

-540 -540 -540 -540 -540 -540 -540 0

-540 -540 -540 -540 -540 -540 -540 -3780

3780

Dari hasil perhitungan diatas, diketahui kapasitas reservoir maksimum untuk debit Q = 150 liter/detik adalah 3780 m3. Dengan menambahkan kapasitas 25% untuk keamanaan reservoir maka reservoir yang dibutuhkan adalah sebesar 3780 x 125% = 4725 m3. Ini berarti dengan pola pendistribusian yang digunakan saat ini, kapasitas reservoir yang ada tidak memadai untuk memenuhi produksi dan distribusi debit 150 liter/detik. Dengan pola pendistribusian seperti diatas, IPA Meunasah Reudeup mengalami kehilangan air hingga 60%. Boleh jadi hal ini mengindikasikan adanya kebocoran pipa distribusi atau pencurian air, untuk menyelesaikan permasalahan tersebut maka perlu dilakukan studi lain secara khusus. Dengan Q distribusi rata - rata, kita dapat mengetahui jumlah pelanggan yang mampu dilayani dengan menggunakan persamaan berikut: Jumlah Pelanggan =

…4.8

Jika kebutuhan rata – rata setiap pelanggan adalah 0,5 m3/hari dengan tingkat kehilangan air sebesar 60% maka kebutuhan untuk tiap pelanggan adalah sebesar: 0.033 m3/jam


Menggunakan persamaan 4.10 jumlah pelanggan yang dapat dilayani dihitung sebagai berikut: Untuk Q distribusi rata – rata 40 liter/detik (144 m3/jam) → Jumlah Pelanggan =

pelanggan

Untuk Q distribusi rata – rata 150 liter/detik (540 m3/jam) → Jumlah Pelanggan =

pelanggan

Dengan mengurangi tingkat kehilangan air, maka dipastikan jumlah pelanggan yang dapat dilayani tentunya akan bertambah.

4.5 Evaluasi Kualitas Air Setiap Pengelola Penyediaan Air Minum berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 907/MENKES/SK/VII/2002 diwajibkan untuk menjamin air hasil produksinya memenuhi syarat kesehatan dengan melakukan pemeriksaan secara berkala. Merujuk pada data Laporan Analisa Bulanan (Monthly Report Analysis) Pemeriksaan Parameter Kualitas Air di WTP Lhoksukon yang dikeluarkan oleh IPA Meunasah Reudeup untuk tanggal 06 Agustus 2007 maka dapat dilihat analisa air hasil pengolahannya adalah sebagai berikut: Tabel 4.12 Analisa Air Hasil Produksi No.

PARAMETER

SATUAN

KADAR MAKS. UTK AIR MINUM)*

HASIL ANALISA)**

suhu udara ± 3°C

28.2

A. FISIKA 1

Temperatur

o

C


2

Kekeruhan

NTU

5

2.28

mg/L

0.2

0.06

B. KIMIA ORGANIK 1

Aluminimum

(Al )

2

Besi

(Fe)

mg/L

0.3

0.02

3

Khlorida

(Cl)

mg/L

250

0.11

4

Mangan

(Mn)

mg/L

0.1

0.1

5

pH

-

6.5 - 8.5

7.5

6

Sulfat

mg/L

250

80

7

Total Padatan Terlarut

mg/L

1000

186.2

8

DO

mg/L

>5

7.72

(SO4) (TDS)

Sumber: )*Permenkes RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 )**Laporan Analisa Bulanan (Monthly Report Analysis) Pemeriksaan Parameter Kualitas Air di WTP Lhoksukon IPA Meunasah Reudeup 6 Agustus 2007.

Dari analisa parameter fisika dan kimia organik yang ditunjukan oleh tabel diatas dapat dipastikan bahwa air tersebut aman dikonsumsi. Adanya kandungan khlorida pada air hasil produksi, menjamin air tersebut memenuhi syarat secara Mikrobiologi. Berikut ini analisa lengkapnya:


Tabel 4.13 Laporan Analisa Bulanan (Monthly Report Analysis) Pemeriksaan Parameter Kualitas Air di WTP Lhoksukon No.

PARAMETER

AIR BAKU

HASIL CLARIFIER

HASIL FILTER

RESERVOIR

C

28.5

28.5

28.1

28.2

NTU

35.5

5.33

1.21

2.28

SATUAN

A. FISIKA o

1

Temperatur

2

Kekeruhan

1

Aluminimum

(Al )

mg/L

0.221

0.155

0.05

0.06

2

Besi

(Fe)

mg/L

0.30

0.06

0.01

0.02

3

Khlorida

(Cl)

mg/L

-*

0.16

0.1

0.11

4

Mangan

(Mn)

mg/L

0

0.1

0.1

0.1

5

pH

-

7

7

7.3

7.5

6

Sulfat

(SO4)

mg/L

-*

39

36

80

7

Total Padatan Terlarut

(TDS)

mg/L

211.9

-*

210.2

186.2

8

Tembaga

(Cu)

mg/L

0.01

-*

-*

-*

9

Kesadahan Total

mg/L

128.7

-*

-*

-*

10

DO

mg/L

8.14

-*

-*

7.72

11

Nitrit

(Sebagai NO2)

mg/L

5

-*

-*

-*

12

Nitrat

(Sebagai NO3)

mg/L

0.9

1.6

1.1

-*

B. KIMIA ORGANIK

Sumber: Laporan Analisa Bulanan (Monthly Report Analysis) Pemeriksaan Parameter Kualitas Air di WTP Lhoksukon IPA Meunasah Reudeup 6 Agustus 2007. *) Parameter tidak diperiksa atau Hasil analisa = 0


Jika memperhatikan analisa parameter air hasil filter dan air pada reservoir, dapat dilihat bahwa telah terjadi peningkatan kandungan pada beberapa unsur parameter yang ditunjukan pada tabel berikut ini: Tabel 4.14 Analisa Parameter Hasil Filter dan Reservoir No.

PARAMETER

SATUAN

HASIL FILTER

RESERVOIR

NTU

1.21

2.28

mg/L

0.05

0.06

A. FISIKA 1

Kekeruhan B. KIMIA ORGANIK

1

Aluminimum

(Al )

2

Besi

(Fe)

mg/L

0.01

0.02

3

Khlorida

(Cl)

mg/L

0.10

0.11

4

Sulfat

(SO4)

mg/L

36

80

Sumber: Laporan Analisa Bulanan (Monthly Report Analysis) Pemeriksaan Parameter Kualitas Air di WTP Lhoksukon IPA Meunasah Reudeup 6 Agustus 2007.

Hal ini boleh jadi mengindikasikan bahwa telah terjadi akumulasi peningkatan kandungan untuk beberapa parameter pada air di reservoir. Yaitu air pada reservoir yang tidak dikuras, secara tidak langsung akan mendapat tambahan kandungan unsur – unsur melalui air yang diproduksi secara terus menerus. Untuk menghindari hal – hal yang tidak diinginkan maka dianjurkan untuk dilakukan pengurasan reservoir secara berkala.

4.6 Evaluasi Pembubuhan Zat Kimia Setiap Pengelola Penyediaan Air Minum berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 907/MENKES/SK/VII/2002 diwajibkan untuk menjamin air hasil


produksinya memenuhi syarat kesehatan dengan melakukan pemeriksaan secara berkala. Kualitas air baku sangat tergantung pada proses koagulasi, flokulasi dan filtrasi. Proses koagulasi dan flokulasi terjadi pada Clarifier yang membutuhkan zat kimia tambahan berupa tawas. Dosis tawas optimum diperoleh melalui Jar Test. Hasil Jar Test yang diujikan pada air baku IPA Meunasah Reudeup yang memiliki kekeruhan 36,5 NTU menunjukan dosis tawas optimum terjadi pada 400 mg/l yang menurunkan kekeruhan dari 36,5 NTU menjadi 4 NTU. IPA Meunasah Reudeup menggunakan produk tawas bubuk yang dikemas di dalam karung seberat 50 kg dengan kandungan tawas 16% - 18%. Jika rata – rata kandungan tawas murni adalah 17% maka kandungan tawas yang sesungguhnya adalah: Kandungan tawas murni = 17% x 400mg/l = 68 mg/l Dengan berpedoman pada dosis tawas optimum diatas, maka selanjutnya dilakukan pembuatan larutan tawas untuk diinjeksikan pada Clarifier. Injeksi tawas dilakukan dengan menggunakan dosing pump yang memiliki debit pengaliran 640 liter/jam, maka kita dapat menentukan dosis tawas untuk membuat larutan tawas sebagai berikut: Debit Produksi = 40 l/detik x 3600 = 144.000 liter/jam Debit tawas = 640 liter/jam Total debit = 144.000 + 640 = 144.640 liter/jam Dosis Tawas →


x = 57.856.000 mg/640 liter = 57,856 kg/640 liter = 0,0904 kg/liter Pembuatan larutan tawas dilakukan pada bak tendon kapasitas 1 m3 (1000 liter). Untuk membuat larutan tawas seperti dosis yang diinginkan pada bak tendon diperlukan tawas sebanyak: 0,0904 kg/liter x 1000 liter = 90,4 kg Pembubuhan yang dilakukan saat ini adalah 100 kg untuk 1000 liter, artinya telah terjadi pembubuhan tawas yang tidak efisien sebesar 100 kg – 90,4 kg = 9,6 kg. Namun hal tersebut dapat masih dapat ditolerir.

4.7 Evaluasi Pompa Distribusi Air Baku Air baku yang dipompa dari IPA Meunasah Asan menggunakan 2 buah pompa yang dihubungkan secara paralel. Masing – masing pompa memiliki kemampuan memompa 75 liter/detik. Pompa yang digunakan adalah merek Grundfos, masing – masing pompa memiliki spesifikasi sebagai berikut: • Debit : 270 m3/hours setara dengan 75 l/detik • Head : up to 39 meter • NPSHr : 3,5 meter • Putaran : 2900 rpm • Power : 11 KW • Effisiensi

: 81 %


Namun kenyataan yang terjadi justru kemampuan pompa menurun menjadi 40 – 70 liter/detik. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh Head loss akibat elevasi (statis) dan gesekan (friction). Total Head loss dapat dihitung sebagai berikut: Ht = Hs + Hf Dimana: Ht : Head loss total, m Hs : Head loss statis / elevasi, m Hf : Head loss friction / gesekan, m

Head loss statis pada pipa transmisi untuk mengalirkan air baku dari sumur intake di IPA Meunasah Asan ke IPA Meunasah Reudeup dapat dilihat pada gambar 4.4 berikut ini:

+ 4,80 m Hs

+ 4,00m, 2 buah pompa yang dihubungkan secara paralel Muka air berada antara 2,00 - 3,60 m

+ 1,60 m

Gambar 4.4 Head loss statis dari Sumur Intake ke Bak Penampung Air Baku

Dari gambar 4.8 diatas diketahui besar Head loss statis yang merupakan perbedaan elevasi adalah sebagai berikut:


Untuk elevasi muka air 2,00 meter, Hs sebesar: 4,80 – 2,00 = 2,80 meter Untuk elevasi muka air 3,60 meter, Hs sebesar: 4,80 – 3,60 = 1,20 meter Head loss akibat gesekan (friction) yang terdiri dari Major Head loss dan Minor Head loss, perhitungannya adalah sebagai berikut: Diketahui: Untuk Major Head loss, Panjang pipa 5000 meter dengan diameter 12 inchi = 304,8 mm yang terdiri dari: • 4500 m pipa PVC • 500 m pipa baja, K = 0,06 mm • Suhu air 20oC dengan υ = 1,007 x 10-6 m2/dt Untuk Minor Head Loss: • Perbesaran Pipa, dari 6 inchi = 152,4 mm ke 12 inchi = 304,8 mm dengan α = 40o nilai Kc = 0,14 • Belokan pipa berangsur - angsur o R/D = 304,8/152,4 = 2, nilai Kc = 0,19 o Belokan 40o nilai Kc = 0,14 o 4 buah belokan 90o dengan R/D = 304,8/304,8 = 1, nilai Kc = 0,35 o Sambungan = 5000/6 + 1 = 834 buah, nilai Kc = 0,08 Selanjutnya dihitung Head loss friction major untuk Q = 150 l/detik, sebagai berikut:


•

Pipa baja diameter 152,4 mm sepanjang 3 meter untuk 1 buah pompa yang dirangkai secara paralel V = Q/A = Re = V.D/υ =

= 4,113 m/detik = 6,2.105

Kekasaran Relatif = K/D =

= 0,00039

Dari Grafik Moody, didapat nilai f = 0,016

•

Pipa baja diameter 304,8 mm sepanjang 497 meter V = Q/A = Re = V.D/υ =

= 2,056 m/detik = 6,2.105


= 0,00019


•

Pipa PVC diameter 304,8 mm sepanjang 4500 meter V = Q/A = Re = V.D/υ =

= 2,056 m/detik = 6,2.105 → Re > 4000 = turbulensi

nilai f dicari dengan cara trial-error


Dengan cara trial error, didapat nilai f = 0,005032

Maka total Hf Major = 0,271 + 4,913 + 16,006 = 21,190 meter

Head loss friction minor untuk Q = 150 l/detik, dapat dihitung sebagai berikut:

Maka Head loss total untuk Q = 150 l/detik adalah: Ht = 2,800 + 21,190 + 14,778 = 38,768 meter

Dengan Head loss total sebesar 38,768 meter, seharusnya pompa mampu mengalirkan debit sebesar 150 l/detik tanpa masalah. Selanjutnya diperiksa NPSHa dari sistem pipa untuk dibandingkan dengan NPSHr dari pompa. Nilai NPSHa harus lebih besar dari NPSHr agar pompa bekerja dengan baik. Karena suhu air baku berkisar antara 20oC – 29oC dapat digunakan rumus praktis berikut:

Dimana : 10 : tekanan atmosfer 1 atm = 10 meter


hs : tinggi hisap diukur terhadap posisi pompa (m) hl : head loss friction pipa hisap (m)

Pipa hisap yang digunakan dari baja dengan diameter 152,4 mm. Panjang pipa hisap adalah 3,6 meter. Head loss friction pipa adalah sebagai berikut: V = Q/A = Re = V.D/υ =

= 4,113 m/detik = 6,2.105


= 0,00039


Maka:

= 7,669 meter

Nilai NPSHa adalah sebesar 7,669 meter dan memenuhi syarat lebih besar dari NPSHr sebesar 3,5 meter. Maka, dari hasil perhitungan NPSH tidak ditemukan adanya kesalahan pada pompa. Beberapa kemungkinan yang menyebabkan debit maksimum 150 l/detik tidak tercapai diantaranya: 1. Spesifikasi Pompa yang digunakan tidak sesuai. Karena spesifikasi pompa yang diberikan oleh pabrik perakit pompa merupakan hasil percobaan di laboratorium perakitan pompa. Maka boleh jadi Head Delivery pompa yang seyogyanya mencapai 39 meter pada


percobaan di laboratorium belum tentu dapat mencapai angka yang sama pada penggunaan di lapangan. 2. Menurunnya kemampuan pompa akibat pengoperasian pompa 24 jam setiap hari. Seharusnya pompa diistirahatkan 2 jam setelah beroperasi selama 22 jam. 3. Terjadi kebocoran pada pipa transmisi yang mengalirkan air dari IPA Meunasah Asan ke IPA Meunasah Reudeup.

4.8 Evaluasi Debit Masuk dan Debit Keluar Qin

Qbak penampungan air baku

Qclarifier

Qfilter

Qreservoir

Qlumpur

Qbackwash

Qpelanggan

Gambar 4.5 Debit Masuk dan Debit Keluar

Pada kondisi yang sebenarnya, debit air yang masuk dari intake hingga pendistribusian ke pelanggan tidak sama. Beberapa penyebabnya diantaranya sebagai berikut: •

Proses pembuangan flok – flok pada clarifier yang menggunakan tekanan akibat berat air, secara otomatis air akan ikut beserta flok – flok yang berbentuk lumpur keluar melalui dasar clarifier.

•

Terdapat kebocoran kecil pada beberapa pipa – pipa di IPA Meunasah Reudeup yang menyebabkan air merembes dan terbuang.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Setelah dilakukan pengamatan dan evaluasi terhadap pengolahan air bersih yang dilakukan oleh PDAM Tirta Mon Pase pada Instalasi (IPA) Meunasah Reudeup maka didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut: •

Air baku Instalasi Pengolahan Air (IPA) Meunasah Reudeup diambil dari sungai Krueng Keureutu dengan cara disuplai oleh Instalasi Meunasah Asan yang berjarak ± 5 km. Jauhnya letak IPA dengan sumber air baku dikarenakan alasan keamanan dimana saat perencanaan IPA Meunasah Reudeup, NAD sedang dalam status Darurat Militer.

•

Instalasi pengolahan air Meunasah Reudeup memiliki kapasitas produksi 150 liter/detik namun saat ini IPA Meunasah Reudeup hanya mampu memproduksi air 40 – 70 liter/detik akibat suplai air baku yang menurun. Hal ini dikarenakan efisiensi pompa dan kemungkinan adanya kebocoran pada pipa transmisi penyuplai air baku.

•

Bak penampungan air baku pada IPA Meunasah Reudeup juga berfungsi sebagai bak prasedimentasi.

•

Dosis tawas, soda ash dan kaporit yang tepat akan meningkatkan kualitas air bersih sehingga perlu dilakukan pengujian dosis yang tepat secara berkala menggunakan alat Jar Test.


•

Kapasitas Reservoir saat ini sebesar 1350 m3 dengan pola distribusi yang dilakukan saat ini oleh IPA Meunasah Reudeup dianggap cukup aman bagi kapasitas produksi 40 l/detik namun untuk kapasitas maksimal 150 l/detik butuh penambahan kapasitas reservoir.

•

Tingkat kehilangan air pada pendistribusian sangat tinggi mencapai 60% sehingga dibutuhkan studi khusus untuk mengatasinya. Terutama berkaitan dengan sambungan liar atau kebocoran pada pipa distribusi.

5.2 Saran PDAM memegang peranan penting dalam menyediakan air bersih bagi kebutuhan masyarakat sehingga butuh pengawasan dan pengoperasian yang lebih baik agar kuantitas dan kualitas optimum dapat tercapai. Kemampuan PDAM dalam memproduksi air bersih bagi masyarakat sangat bergantung pada strategi manajemen yang didukung oleh teknologi dan ilmu pengetahuan yang memadai sehingga diperlukan sumber daya manusia yang berkualitas yang mampu merealisasikannya. Beberapa saran bagi kemajuan PDAM khususnya IPA Meunasah Reudeup diantaranya: •

Studi khusus mengenai kehilangan air yang mencapai 60% sehingga kerugian yang dialami PDAM Tirta Mon Pase dapat diatasi.


•

Dengan pola pendistribusian seperti saat ini, perlu penambahan kapasitas reservoir bagi kapasitas produksi maksimal 150 l/detik menjadi 4725 m3

•

PDAM Tirta Mon Pase perlu meningkatkan kemampuan SDM yang bertugas mengoperasikan IPA Meunasah Reudeup.


pada September 2006 terletak sekitar 3 km dari pusat ibu kota Aceh Utara, yaitu

Recommend Documents