Perencanaan Pengolahan Air Bersih Kecamatan Perbaungan
lb Q
Dimana: luas tangki A = L x b
4.2.3. PENGOLAHAN TAHAP KETIGA : Filtrasi
Filtrasi dimaksudkan untuk menyaring zat padat tersuspensi yang tertinggal dalam air jernih (Clarified water). Penyaringan dilakukan pada tangki vertikal bertekanan yang berisi media penyaring yang di tempatkan di atas lantai penyaring yang telah dilengkapi dengan susunan lubang Nozzle.
Zat padat tersuspensi yang tersisa secara perlahan akan menutup ruang antar butiran pasir. Proses ini disebut dengan Clogging. Bila Clogging meningkat maka kerugian tekan (Head loss) akan meningkat sehingga mempengaruhi aliran
(58)
air pada media penyaring. Untuk itu diperlukan pencucian media penyaring setelah Clogging mencapai tingkat ukuran tertentu.
Selama proses pencucian (Backwash), Instalasi masih tetap beroperasi walaupun hanya satu filter. Pencucian dilakukan dengan menggunakan air hasil penyaringan dari filter yang beroperasi dan di kombinasikan dengan udara bertekanan. Proses ini dilakukan secara berurutan untuk satu persatu filter.
Kombinasi pencucian dengan air dan udara memberikan keuntungan :
• Pembersihan media penyaring yang menyeluruh dan mengurangi risiko clogging yang terlalu dalam.
• Waktu pencucian yang singkat (kira-kira 20 menit)
• Tidak memerlukan tangki dan pompa air pembersih secara khusus.
Debit air yang digunakan untuk proses pencucian filter disarankan relatif kecil dengan tujuan:
• Pengoprasian yang relatif lebih mudah. • Pengoperasian yang relatif lebih aman. • Air pencucian yang terbuang tidak banyak.
• Air bersih yang diperlukan untuk pencucian tidak terlalu banyak.
Menurut kecepatan system penyaringan air dan susunan media penyaringan, maka penyaringan dibagi menjadi 2 jenis yaitu:
1. saringan pasir lambat (slow sand filter) 2. saringan pasir cepat (rapid grafity sand filter)
4.2.4. PENGOLAHAN TAHAP KEEMPAT : Desinfeksi
Proses klorinasi akhir disebut juga dengan proses Desinfeksi yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme di dalam air yang masih terdapat dalam air
(59)
ketika proses filtrasi. Meskipun air sudah melalui berbagai proses pengolahan sebelumnya dan kelihatan bersih, namun masih sering terkontaminasi dengan mikroba yang membahayakan kesehatan manusia sehingga diperlukan desinfektan dalam jumlah minimum yang diinjeksikan ke dalam jaringan distribusi. Jenis desinfektan yang umum digunakan adalah Kaporit /Hypho
Chlorite.
4.2.5. PENGUKURAN PARAMETER
Pada jalur pipa masuk dan keluar instalasi masing-masing di pasang flowmeter untuk mengukur debit air.
(60)
Gambar 4.2 Proses Pengolahan Air Bersih M O VE R F L OW FROM PUMPING RAW WATER DN100 FM01 M01
FLOCCULATOR - SETTLING TANK
V01
DN40
V02 V03 V04
V05 V06 DN100 DN100 V07 DN100 V08 DN100 CWP CWP Q = 40 M3/H H = 15 M
Q = 40 M3/H H = 15 M
V09 DN100 V10 DN100 DN100 V11 V12 DN100 V14 DN40 V15 DN40 V13 DN100 FILTER No. 1
FILTER No. 2 DN100 F02 DN100 RESERVOIR / CONSUMENT TO TW V18 V19 PDE PRA SEDIMENTASI
(61)
Intake Air Baku
Injeksi
Flokulasi
Pengendapan
Filtrasi
Injeksi
Air Bersih
Koagulant
(Alum Sulfat/Tawas)
Desinfeksi (Kaporit)
(Chlorine)
Netralisasi
(Soda Ash)
Prasedimentasi
4.2.6. RINCIAN UNIT PENGOLAHAN AIR
Rincian dan alur proses unit pengolahan air diperlihatkan pada gambar 4.2
AIR BAHAN KIMIA
Gambar 4.3. Diagram alir unit proses pengolahan air bersih
(62)
Bagian penjernihan air baku adalah kontruksi baja meliputi unit-unit proses flokulator, settling, dan clarified yang dikemas menjadi satu kesatuan seperti diperlihatkan pada gambar 4.3.
Gambar 4.4. Susunan unit bagian penjernihan dan arah aliran proses
A. Flokulator.
Bagian dari kontruksi penjernihan air baku yang berfungsi sebagai tempat terjadinya proses flokulasi
B. Tangki Pengedapan (Settling Tank).
Setelah melalui flokulator selanjutnya air diolah dalam tangki pengedapan,
C. Tangki Penampungan Air Jernih (Clarified Water Tank).
Air yang sudah dijernihkan dari tangki pengendapan disimpan di dalam tangki penyimpanan sementara sebelum diteruskan ke proses filtrasi.
D. Pompa Air Jernih(Clarified Water Pump).
Air yang sudah dijernihkan akan dipompakan kedalam proses filtrasi
Flokulator
Settling
(63)
Untuk memperoleh pencampuran yang merata antara air baku dengan bahan kimia ada beberapa cara yang dilakukan yaitu:
A. Sistem Pencampuran Alamiah
Sistem pencampuran alamiah dibagi atas: a. pipa bazin Pencampur
b. Sistem Pencampur Horizontal c. Sistem Pencampur Vertikal
B. Sistem Pencampuran Mekanis
Sistem pencampuran mekanis dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu:
a. sistem pencampur dengan propeler b. sistem pencampur dengan paddle
c. sistem pencampur dengan impelar atau turbin
Ketiga sistem ini telah dipergunakan secara meluas dalam sistem pengolahan air bersih. Dalam beberapa persoalan tertentu, sistem pencampuran imperal atau turbin dengan menggunakan pipa sehingga tidak mempergunakan bak pencampur.
Fungsi dari flash mixing untuk memancarkan bahan koagulan pada air, sehingga terdapat kontak yang sempurna dalam proses pembubuhan dan pembentukan floc tidak terjadi pada flash mixing untuk menjaga penyumbatan..
1. UNIT DOSING DAN PERSIAPAN TAWAS (Aluminium Sulfat).
Zat kimia yang digunakan untuk mendestabilisasi koloid dan partikel tersuspensi adalah aluminium sulfat yang berfungsi sebagai koagulan. Sebelum dimasukkan kedalam proses koagulasi, koagulan
(64)
bekerja secara lebih merata dalam air baku dan lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam air. Dosis Alumunium Sulfat yang digunakan , C alum = 12 mg / l dengan berat jenis Alumunium Sulfat = 2,71 kg / l.
4.3. METODE ANALISA PROYEKSI PENDUDUK
Analisa proyeksi penduduk bertujuan untuk mengetahui jumlah penduduk pada wilayah kajian untuk tahun proyeksi yang akan datang. Proyeksi penduduk merupakan salah satu unsur yang penting untuk dikemukakan karena mereka inilah aktor dari kegiatan pembangunan wilayah. Input yang diperlukan terutama berupa data kependudukan, data wilayah dan aktivitas penduduk. Adapun alternatif metode analisis yang digunakan dalam memproyeksikan jumlah penduduk antara lain :
A. Proyeksi Bunga Berganda
Metode bunga berganda berbasis pada rumus :
Pt = Po * (1 + r) n
Dimana :
Pt = Jumlah Penduduk pada tahun t Po = jumlah Penduduk pada tahun awal. r = Jumlah Pertumbuhan Penduduk n = jangka waktu dalam tahun
B. Metode Eksponensial
Pt = Po exp r + t
Dimana :
Pt = Jumlah Penduduk pada tahun t Po = Jumlah Penduduk pada tahun awal.
(65)
r = Angka pertumbuhan penduduk t = Waktu dalam tahun
C. Metode Regresi Linier
Y = a + b * x
Dimana :
Y = Jumlah penduduk tahun proyeksi a dan b = Tetapan koefisiensi regresi
x = Tambahan tahun terhitung dari tahun dasar
4.4. METODE ANALISA PROYEKSI PERTAMBAHAN SARANA DAN
PRASANA
Analisis kebutuhan sarana dan prasarana bertujuan untuk mengetahui kebutuhan akan sarana dan prasarana yang terdapat di wilayah tersebut. Sarana dan prasarana yang akan dikaji terutama mencakup ketersediaan listrik, air bersih dan telepon, kesemuanya merupakan kelengkapan yang dibutuhkan masyarakat untuk aktivitas sehari-hari. Input yang diperlukan dalam analisis ini terutama adalah data ketersediaan utilitas dan data kependudukan.
Adapun alternatif metode analisis yang digunakan dalam memproyeksikan kebutuhan antara lain :
Proyeksi penduduk
Proyeksi kebutuhan =
(66)
BAB V
ANALISA HASIL PERENCANAAN
5.1. ANALISA KEBUTUHAN AIR BERSIH
Analisis kependudukan yang akan dilakukan hanya menyangkut kondisi umum karena berdasarkan daya dukung lahan tidak ada masalah keterbatasan pembangunan dan diketahui bahwa perkembangan penduduk lebih disebabkan faktor alami dan tidak terdapat permasalahan sebaran penduduk. Permasalahan yang perlu dikaji lebih jauh adalah masalah kesejahteraan penduduk berkaitan dengan potensi pengembangan wilayah.
(67)
Data yang diperoleh tidak lengkap dari instansi terkait khususnya dari profil kecamatan dan kecamatan dalam angka, serta data tahun jamak (time series) yang tersedia yaitu tahun 2000 sampai 2008. Tetapi hasil kajian terhadap data yang dikumpulkan tersebut tidak mempengaruhi perhitungan dalam mencari proyeksi penduduk, sehingga data proyeksi dapat dipertanggung jawabkan. Hal tersebut dikarenakan laju pertumbuhan yang di cari berdasarkan time series degan melihat jumlah penduduk tahun 2000 sampai tahun 2008. Adapun dalam memperhitungkan proyeksi jumlah penduduk saya menggunakan Metode Bunga Berganda dikarenakan agar arah perkembangan suatu kota terhadap penduduknya terus meningkat baik itu fasilitas dan utilitasnya.
Adapun data- data penduduk yang didapat pada tabel V.1 adalah sebagai berikut:
Tabel V.1
Populasi Penduduk Kota Perbaungan Tahun 2000-2008
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
1 Batang Terap 3.332 3.346 3.362 3.374 3.390 3.407 3.424 3.441 3.449
2 Cintaman Jernih 7.180 7.198 7.203 7.238 7.258 7.277 7.308 7.354 7.364
3 Kota Galuh 2.114 2.250 2.399 2.506 2.661 2.824 3.005 3.196 3.367
4 Melati I 902 913 941 969 1.023 1.067 1.070 1.121 1.151
5 Simpang Tiga Pekan 934 993 1.027 1.063 1.089 1.137 1.185 1.219 1.268
6 Tualang 6.776 6.920 7.059 7.207 7.327 7.467 7.603 7.739 7.872
21.238 21.620 21.991 22.357 22.748 23.179 23.595 24.070 24.471
Total
No Desa/ Kelurahan
Jumlah Penduduk (Jiwa)
Sumber : Data Kecamatan Perbaungan
Alasan lain penggunaan metoda ini didasarkan atas beberapa pertimbangan yaitu :
(68)
1. Kota Perbaungan sebagai salah satu kawasan andalan cepat berkambang bagi Kabupaten Serdang Bedagai dan akan semakin terus berkembang pada masa mendatang.
2. Jumlah penduduk Kota Perbaungan merupakan yang terbesar jumlah
penduduknya di Kabupaten Serdang Bedagai.
3. Lebih baik memperkirakan jumlah penduduk lebih tinggi (proyeksi optimis).
Bila perkiraan lebih kecil dan ternyata jumlah penduduk tumbuh lebih cepat akan menyulitkan dalam perencanaan selanjutnya. Selain itu penyediaan fasilitas dan utilitas pelayanan menjadi terhambat.
Lihat Tabel V.2, V.3 dan Gambar 5.1.
Tabel V.2
(1)
V24jam = d2h
4 π
0.850 = d
( )
1.5d4 2 π
D = 0, 90 meter diambil D = 90 cm
H = 1.5 x 0, 90
H = 1,35 meter diambil H = 135 cm
Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 90 cm dan tingginya h = 135 cm
1. Kebutuhan Kaporit perhari
Untuk Tahap II&III
q = (Q x D)/kemurnian klor
q = [(0.050 m3/det x 1.8 mg/l)/ 40%]x 103 l/m3 x 86400 det/hr
x 10-6 kg/mg.
q = 19,44 kg/hari
2. Volume kaporit yang dibutuhkan perhari, V:
V = q /
V = 40,824kg/hari / 0.8 kg/ltr
V = 24,3 liter/hari
3. Debit larutan kaporit :
a. Volume pelarut, Vp:
xVkaporit C C Vp − = 100
Vp = 24,3
6 6 100 x −
(2)
h
d
Vp = 380,7 ltr/hr
b. Volume larutan total
Vtot = V +Vp = 405 liter/hari
Vtot= 16,875 l/jam
c. Volume total per 24 jam
V24jam : 16,875 l/jam x 24jam
V 24jam : 405 liter
V 24jam : 0,405 m3
4. Dimensi bak Pembubuh:
V24jam = Luas alas x tinggi
V24jam = d2h
4 π
0.405 = d
( )
1.5d4 2 π
d = 0, 70 meter diambil d = 70 cm
H = 1.5 x 0, 70
H = 1,05 meter diambil H = 100 cm
Maka dimensi bak pembubuh berdiameter, d = 70 cm dan tingginya h = 100 cm
5.3.7 WAKTU PROSES
Waktu proses pengolahan untuk menghasilkan air bersih sebesar 105 l/s pada tahap I dihitung dengan berdasarkan pendekatan matematis
(3)
perhitungan laju aliran di tiap-tiap bagian pengolahan. Bagian yang secara langsung berhubungan dengan waktu proses ialah: pipa inlet, tangki flokulasi, sedimentasi, dan tangki air jernih, pipa inlet filter, dan filter.
Perhitungan waktu proses pengolahan ialah sebagai berikut:
• Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet WTP (tin) ialah 3 detik.
• Waktu tempuh partikel air dalam tangki flokulator (tfl) ialah 200
detik.
• Waktu tempuh partikel air dalam pipa inlet filter (tf) ialah 5 detik.
• Waktu losses (tloss) akibat hambatan aliran pada tiap peralatan WTP
yang berkontak langsung ialah diperkirakan sebesar 60 detik.
• Maka waktu proses IPA (T) ialah:
T =tin+tfl+tf+tloss ...(5.7)
T = 3 detik + 200 detik + 5 detik + 60 detik
= 268 detik ≈ 4,5 menit
(4)
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 KESIMPULAN
Penyusunan Perencanaan Pengolahan Air Bersih ini dilatarbelakangi atas pemikiran bahwa kecamatan Perbaungan dalam mengatasi persoalan di bidang air bersih membutuhkan suatu Perencanaan Pengolahan Air Bersih sendiri yang khusus melayani kota perbaungan dan sekitarnya yang selama ini didapat dari PDAM cabang Lubuk Pakam.
Perencanaan ini selain dapat diterapkan di Kec. Perbaungan dapat juga diterapkan di setiap kecamatan, kelurahan dan desa di Kabupaten Serdang Bedagai yang membutuhkan air bersih/air minum serta dapat digunakan apabila sewaktu-waktu terjadi bencana ataupun kondisi darurat.
Dari perencanaan yang telah dibuat berdasarkan hasil perhitungan analisis yang telah dilaksanakan, maka diperoleh kesimpulan hasil perencanaan tersebut, yakni :
a. Proyeksi jumlah penduduk yang digunakan adalah Metode Bunga Berganda dikarenakan agar arah perkembangan suatu kota terhadap penduduknya terus meningkat baik itu fasilitas dan utilitasnya, sehingga didapat pertambahan penduduk wilayah study selama 20 tahun adalah sebesar 31.524 jiwa yang terhitung mulai dari tahun 2008 (36.243 jiwa) - 2028 (67.767 jiwa).
b. Kapasitas pengolahan air bersih yang direncanakan adalah 150 l/det dengan standar kebutuhan Domestik 150 l/org/hr, hidran 40 l/org/hr,
(5)
komersil/industri 30 l/org/hr, pelayanan umum 15 l/org/hr dan pemanfaatan air baku yang berasal dari sungai Ular
c. Metode pengolahan yang dilakukan adalah INTEK PENGENDAPANFILTRASIAIR BERSIH.
d. Dalam proses koagulasi pembubuhan bahan kimia yang diberikan adalah jenis aluminium sulfat/tawas dengan dosis yang didapat dengan menggunakan alat Jar-Test.
e. Dari analisa neraca air sungai ular, dapat diketahui bahwa debit air sungai ular masih dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk kecamatan Perbaungan dengan intake sebesar 205 ltr/dtk.
6.2 SARAN
Terdapat beberapa saran yang perlu dipertimbangkan setelah tersusunnya Perencanaan Pengolahan Air Bersih ini, yakni :
a. Diharapkan pada pihak Pemerintah Kabupaten Serdang Bedagai kususnya Kec.Perbaungan ataupun pihak swasta (stakeholder) yang akan mengembangkan suplai air bersih/air minum untuk mengaplikasikan hasil perencanaan ini.
b. Sehubungan dengan penerapan teknologi dalam perencanaan ini, maka dibutuhkan skill yang khusus dalam mengoperasikan alat-alat ini nantinya, sehingga sangat dibutuhkan pelatihan (training) khusus bagi SDM yang akan mengoperasikannya.
c. Perlu dibuat suatu kebijakan ataupun peraturan pemerintah untuk menjaga supaya kualitas dan kuantitas air sungai ular tetap terjaga dan lebih baik lagi.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
1. Agus Sugianto, Ilmu Lingkungan, Airlangga University Press
2. Ersin Seyhan, Dasar-dasar Hidrologi, Gadjah Mada University Press
3. Gelora Tarigan dan Syariful, Pengendapan Partikel Koloidal Pada Air
Minum, USU, Medan 1988.
4. Mangku Setepu, Air Untuk Kehidupan, Grasindo, Jakarta 1997
5. Pramudya Sunu, Melindungi Lingkungan, PT Gramedia Widia Sarana, Jakarta 2001
6. Suyono Sostrodarsono.Dr.Ir, Perbaikan dan Pengaturan Sungai, PT Pradya Paramita, Jakarta 1985
7. Sri Harto Br, Analisis Hidrologi, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 1993 8. Sunggono Kh. Ir, Teknik - Sipil, Nova Bandung 1995
9. Tegoyuwono Notonadi Prawiro, Tanah dan Lingkungan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan 1998