EVALUASI DAN PENGEMBANGAN (UPRATING INSTALASI …

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 – 60

o)

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 = 27

0C (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 10

4

- 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/m

2 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 Jumlah kebutuhan air

(liter/orang/hari)

>2.000.000 Metropolitan >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

(10)

Keterangan:

Pn : Jumlah penduduk pada tahun n (jiwa)

Po : Jumlah penduduk pada awal perhitungan (jiwa)


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.


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

Mulai / Persiapan

Data primer :

- Observasi langsung

- Wawancara

- Pengukuran dimensi unit-

unit instalasi

Data sekunder :

- Data kependudukan

- Data kualitas air

- Gambar teknis instalasi

- Data pelanggan / pelayanan

- Buku dan jurnal

- Penelitian terdahulu

Pengolahan dan analsisa

data

Evaluasi kinerja WTP 2

Unit-unit

pengolahan eksisting

Kualitas air baku

dan produksi

Kriteria desain

Standar dan Peraturan

Usulan perbaikan WTP 2

Pengembangan

(Uprating) WTP 1

Trend perubahan

kualitas air

Proyeksi kebutuhan air

Peningkatan kapasitas

IPA Cibinong

Kesimpulan dan Saran

Pengumpulan data


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)

Standar keb.

air

(L/org/hari)

Kebutuhan Air

(L/detik)

Sambungan

langsung

(%)

Penduduk

terlayani

(Jiwa)

Keb. air

Terlayani

(L/dt)

A B C = (AxB/86400) D (A x D) (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 1.544,46 27,11 258.399 418,70

Sumber: Hasil olahan penulis, 2013

Gambar 2. Grafik proyeksi kebutuhan air terlayani rumah tangga


Perhitungan kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air rumah

tangga dan kebutuhan untuk fasilitas umum. Kebutuhan air yang menjadi acuan perhitungan

922,95

1544,46

148,69

418,70

0,00

300,00

600,00

900,00

1200,00

1500,00

1800,00

2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024

Ke

b. A

ir (

lite

r/d

eti

k)

Tahun Kebutuhan air Kebutuhan air terlayani


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

Kebutuhan air Proyeksi penduduk

(Jiwa)

Proyeksi kebutuhan air

(Liter/detik)

Peruntukan Keb. Air /

unit Satuan 2012 2022 2012 2022

Domestik 120 - 140 L/orang/hari 664.521 953.150 149 419

Kebutuhan air Proyeksi fasilitas umum

(Unit) Proyeksi Kebutuhan Air

(Liter/detik)

Peruntukan Keb. Air /

unit Satuan 2012 2022 2012 2022

Fasilitas pendidikan

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

Fasilitas Peribadatan

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

Fasilitas Kesehatan

Rumah sakit 300 - 400 L/tt/hari 5 7 0,50 1,56

Puskesmas 1500 - 2000 L/unit/hari 26 35 0,07 0,22

Fasilitas Perkantoran

Kantor pemerintahan 60 - 80 L/peg/hari 17 19 0,57 1,43

Keb. Air Total (X)

Liter/detik

159,09 449,13

kepentingan umum 30%

47,73 134,74

Total X + kepentingan

umum (Y) Liter/detik

206,82 583,87

Kebocoran 20%

41,36 116,77

Total Y + kehilangan

air (Z) Liter/detik

248,18 700,65

Kebutuhan instalasi 10%

24,82 70,06

Q average

Liter/detik

273 780

Q max 1.05 Q average Liter/detik

290 810

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

kebutuhan air sektor perkotaan (non domestik).

Gambar 3. Grafik proyeksi kebutuhan air IPA Cibinong


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.

149

419

10,41 30,57

290

810

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024

Ke

b. a

ir (

L/d

et)

Tahun

Domestik Non domestik Keb. air maksimum


Tabel 5. Kualitas air baku IPA Cibinong tahun 2012

No Parameter Batas Maks Satuan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agu Spt Okt Nov

A Fisika

1 Temperatur ± 3 0C 26.6 27.4 26.5 26.6 25.3 24.7 26.2 27 27.7 26 26

2 TDS 1000 mg/L 50.9 42 49.5 47.5 66.5 106.2 129.8 114.6 80.6 64.2 69.9

3 Konduktivitas - - 105.9 87.7 103.7 103.5 140.4 218 239 203 178.1 134.7 146.8

4 Warna 15* Pt Co 26 57 41 76 3 3 ttd 5 91 60 28

5 Kekeruhan 5* NTU 17.5 60.9 22.7 28.1 6.93 7.73 5.51 4.28 253 24 23

B Kimia

6 Ph 6 – 9 7.8 7.1 7.4 7.4 7.5 7.9 8.1 7.5 7.3 7.2 7

7 CO2 bebas - - 9.24 6.72 5.04 7.43 3.71 11.61 38.99 10.65 6.78 7.74 9.68

8 Alkalinitas - - 34.96 39.2 36 40 48.96 60.39 63.36 73.5 25.87 46.77 62.4

9 Kesadahan 500* mg/L 50.5 35.1 33.54 45.6 57.24 57 56.05 69 33.81 53.9 81.34

10 Kalsium - - 27 24.64 26.7 37.62 39.55 39.6 42.57 47 27 40 43

11 Magnesium - - 23.5 10.46 6.84 7.98 17.69 17.4 13.48 22 6.81 13.9 38.34

12 Klorida 600 mg/L 6.79 3.98 5.38 6.32 8.75 14.16 12.5 13.74 10 11 12.5

13 BOD 2 mg/L 10.47 14.41 8.41 6.88 7.82 5.32 4.38 10.32 15.7 6.48 3.83

14 Besi 0,3 mg/L 0.081 0.033 0.026 0.452 0.343 0.27 0.312 0.245 1.358 0.175 0.474

15 Mangan 0,1 mg/L 0.158 0.309 0.123 0.028 0.059 0.06 0.06 0.028 0.424 0 0

16 Ammonia 0,5 mg/L - - - 0.42 - - - 0.1 - - 0.25

17 Nitrit 0,06 mg/L 0.213 0.069 0.095 0.128 0.131 0.079 0.239 0.239 0.102 0.013 0.023

19 Sulfat 400 mg/L 1 15 9 8 10 16 15 18 24 14 15

Sumber: Hasil uji laboratorium PDAM Tirta Kahuripan, 2013

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 Oktober November

air

baku

air

prod

uksi

air

baku

air

prod

uksi

air

baku

air

prod

uksi

A Analisa fisika

1 Suhu 30C 0C 27,7 27,4 26 26 26 26

2 Total padatan

terlarut

500 mg/L 80,6 56 64,2 61,2 69,9 70,8

3 Warna 15 TCU 91 ttd 60 ttd 28 ttd

4 Kekeruhan 5 NTU 253 0,92 24 1,1 23 0,85

B Analisa kimia

5 pH 6,5 - 8,5 7,3 7,1 7,2 7 7 7,2

6 Alkalinity - mg/L 25,87 15,92 46,77 26,87 62,4 37,44

7 Kesadahan total 500 mg/L 33,81 44,59 53,9 50,96 81,34 86,24

8 Kalsium - mg/L 27 28,5 40 40 43 40

9 Magnesium 150 mg/L 6,81 16,09 13,9 10,96 38,34 46,24

10 Chlorida 250 mg/L 10 11,75 11 10,5 12,5 10

11 Angka

Permanganat

10 mg/L 15,7 4,78 6,48 2,73 3,83 1,92

12 Besi total 0,3 mg/L 1,358 0,029 0,175 0,029 0,474 0,025

13 Mangan 0,4 mg/L 0,424 0,011 0,457 0,006 0,124 0,01

14 Amonia 1,5 mg/L - - - - 0,25 0,23

15 Nitrit 3 mg/L 0,102 0,01 0,013 0,01 0,023 0,013

16 Alumunium 0,2 mg/L - - - - - -

17 Sulfat 250 mg/L 24 33 14 3 15 31

18 Sisa Chlor 0,2 mg/L - 0,3 - 0,3 - 0,4

Sumber: Hasil uji laboratorium PDAM Tirta Kahuripan, 2013

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 gastero-

intestinal, 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 Unit Parameter Perhitungan

Eksisting

Kriteria

desain Evaluasi

1 Intake - Lebar bukaan

saringan kasar

- Lebar bukaan

saringan halus

- Kemiringan

saringan

- Kec. aliran

melewati saringan

kasar

- Debit minimum

80 mm

20 mm

600

0,024 m/det

510 L/det

80 mm

10 mm

(450 – 600)

(0,05 – 0,08)

m/detik

> 230 L/det

- Mengatasi permasalahan

sampah di intake dengan

pembersihan secara rutin dan

berkala.

- Mengatur tinggi bukaan pintu

intake setinggi 2,4 m dari

kedalaman total 4,5 m, untuk

memenuhi kec. aliran melewati

saringan.

2 Pompa dan

pipa

transmisi

- Kec. aliran pipa

hisap

- Kec. aliran pipa

tekan

- Kec. aliran pipa

transmisi

- Daya pompa

- Pompa: 3 unit 115

; 1 unit 60 L/det

6,5 m/det

3,66 m/det

1,17 m/det

29,82 kW

< 6 m/det

< 6 m/det

< 6 m/det

< 30 kW

4 unit pompa

115 L/det

- Peningkatan kapasitas satu unit

pompa 60 L/det menjadi 115

L/det untuk memenuhi

peningkatan kapasitas

maksimum 345 L/detik.



Tabel 8. Lanjutan tabel rekapitulasi kapasitas maksimum WTP 2

3 Koagulasi - Waktu tinggal

- G (gradient

kecepatan)

- Kec. aliran pipa

outlet koagulasi

55 detik

427,6 det-1

1,17 m/det

(12 – 300) s

(700 - 1000)s-1

(0,45 – 0,9)

m/detik

- 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.

4 Flokulasi - Waktu tinggal

- Kec. aliran tiap

kompartemen

- Gradien hidrolik

7 menit

0,14 m/detik

50 – 20 det-1

(20- 60) mnt

< 0,9 m/det

(60 – 15)

- Volume kompartemen perlu

ditingkatkan untuk memenuhi

waktu tinggal minimal 20

menit.

5 Sedimentasi - Rasio P : L

- H

- Beban permukaan

- Beban pelimpah

- Waktu tinggal

dalam bak

- Kec. aliran pada

plate settler

- Bilangan Reynold

- Bilangan Froud

2,3 : 1

5,8 m

4,42

m3/m2/ jam

6,63

1,19 jam

0,08 m/mnt

6,53

1,97 .10-4

(2:1 – 3:1)

(3 – 6) m

(3,8 – 7,5)

m3/m2/ jam

< 11 m3/m jam

(2 – 8) jam

< 0,15 m/mnt

< 2000

> 10-5

- Waktu tinggal bak kurang

sesuai dengan kriteria desain

Waktu tinggal yang singkat

dapat menyebabkan aliran air

tidak seragam dan menurunkan

efisiensi pengendapan.

- Untuk menyesuaikan waktu

tinggal 2 jam (menambah ± 1

jam), waktu pengurasan

lumpur sedimentasi perlu

ditambah juga dari waktu

normal 6 jam sekali menjadi 7

jam sekali.

6 Filtrasi - Jumlah bak

- Kec. aliran pipa

inlet

- Kec. penyaringan

- Saat backwash

- Media filter

6 unit

0,54 m/det

15,1 m/jam

18 m/jam

Dua lapis

7 unit

< 0,6 m/det

(10 – 25) m/jam

(37 – 50) m/jam

Sesuai

- Perlu penambahan satu unit

filtrasi.

- Kecepatan aliran di pipa inlet

sebesar 0,54 m/det lebih kecil

dari kriteria desain 0,6 m/det.

Kondisi saat peningkatan

kapasitas menjadi 345 L/detik

meningkatkan kecepatan aliran,

sehingga diameter eksisting 30

cm masih bisa diterima.

7 Reservoir - Jumlah unit

- Geometri

reservoir

- Waktu tinggal

- Volume reservoir

2 unit,

kedalaman 5

m

1,26 jam

2000 m3

3 unit

Sesuai

< 30 menit

3000 m3

- Volume reservoir hasil

perhitungan 2600 m3. Untuk itu

diperlukan penambahan satu

unit reservoir dengan dimensi

yang sama.



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

Jumlah Unit

(bak) Kapasitas maksimum (L/detik)

Eksisting Hasil evaluasi Eksisting Hasil evaluasi

Intake 1 1 230 > 500

Pompa 3 @ 115 L/det

1 unit 60 L/det 4 @ 115 L/det 290 345

Koagulasi 1 1 230 345

Flokulasi 6 + 2 6 + 2 230 1500

Sedimentasi 4 4 230 380

Filtrasi 6 7 230 378

Reservoir 2 3 2000 m3 3000 m3


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.


Gambar 4. Grafik proyeksi kemampuan pelayanan IPA Cibinong


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

356

660

330

690

0

200

400

600

800

1000

2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024

Ke

b. a

ir (

L/d

et)

Tahun Keb. air maksimum Kapasitas eksisting


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 …

Documents

Transcript of EVALUASI DAN PENGEMBANGAN (UPRATING INSTALASI …