Pengaruh WTH Terhadap Sifat Fisik Air Baku

jam menjadi 67 pada WTH 2 jam sebesar 39 dan terus turun menjadi 25 pada WTH 1 jam. Pada R3, efisiensi mencapai 71 untuk WTH 4 jam, kemudian naik menjadi 75 pada WTH 3 jam, dan kemudian turun lagi menjadi 48 pada WTH 2 jam dan menjadi 30 pada WTH 1 jam. Selain TSS dan kekeruhan, warna air juga dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme atau bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik dan juga tumbuh-tumbuhan.Gambar 19 menunjukkan waktu tinggal hidrolik berpengaruh pada kepekatan warna pada efluen masing- masing reaktor. Semakin tinggi WTH, semakin kecil kepekatan warna pada efluen. Selain TSS dan kekeruhan yang terlihat, warna yang ada pada air baku juga dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme atau bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik dan juga tumbuh- tumbuhan. Kekeruhan, TSS dan warna memiliki kaitan yang sangat erat. Sehingga dengan adanya penurunan nilai konsentrasi TSS akan diikuti dengan penurunan tingkat kekeruhan dan kepekatan warna. Data diperoleh dari merata-ratakan lima titik yang sudah steady state.Error barmenunjukkan besarnya variasi dari data- data yang ditampilkan. Apabila error bar semakin kecil berarti variasi data juga kecil, sedangkan jika error bar semakin besar, maka variasi data juga besar. Error bar pada grafik menunjukkan bahwa variasi data sangat kecil yang berarti perbedaan data tidak signifikan atau tidak berbeda nyata. Pada WTH 1 jam, kepekatan warna rata-rata influen adalah 220 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 82 PtCo, R2 sebesar 96 PtCo dan, R3 sebesar 85 PtCo. Pada WTH 2 jam, kepekatan warna rata-rata influen adalah 236 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 78 PtCo, R2 sebesar 95 PtCo dan R3 sebesar 77 PtCo. Pada WTH 3 jam, kepekatan warna rata-rata influen adalah 227 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 63 PtCo, R2 sebesar 84 PtCo dan R3 sebesar 65 PtCo. Pada WTH 4 jam, kepekatan warna rata-rata influen adalah 230 PtCo, sedangkan rata-rata kepekatan warna efluen pada R1 adalah 55 PtCo, R2 sebesar 69 PtCo dan R3 sebesar 63 PtCo. Gambar 19Warna a dan efisiensi penyisihan warna bdengan WTH 1-4 jam pada reaktordengan media plastik tipe sarang tawon R1, reaktor dengan media plastik AMDK R2, dan reaktor dengan media batu apung R3 Pada Gambar 19 juga dapat dilihat semakin tinggi WTH menghasilkan efisiensi penyisihan kepekatan warna yang tinggi pula. Pada R1, efisiensi penyisihan kepekatan warna untuk WTH 4 jam adalah 77, pada WTH 3 jam sebesar 72, pada WTH 2 jam sebesar 67 dan pada WTH 1 jam turun sampai 62. Pada R2, hanya mencapai 70 pada WTH 4 jam, pada WTH 3 jam sebesar 63, pada WTH 2 jam sebesar 60 dan pada WTH 1 jam turun sampai 56. 50 100 150 200 250 1 2 3 4 W a rna P tC o WTH jam Effluen warna R1 Effluen warna R2 Effluen warna R3 influen 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 2 3 4 E fi si en si p en y is ih a n w a rn a WTH jam Efisiensi R1 Efisiensi R2 Efisiensi R3 b a Pada R3, efisiensinya cukup tinggi dimana pada waktu tinggal hidrolik 4 jam efisiensi mencapai 72. Setelah waktu tinggal hidrolik dirubah menjadi 3 jam ternyata efisiensi penurunan kepekatan warna juga masih termasuk tinggi yaitu sekitar 71. Pada waktu tinggal hidrolik 2 jam dan 1 jam, efisiensi penurunan kepekatan warnanya turun menjadi 67 dan 61.

4.5 Penentuan WTH dan Media Terpilih

WTH terpilih ditentukan melalui seleksi nilai efisiensi penyisihan senyawa organik, amonium, TSS, warna dan kekeruhan dengan mempertimbangkan teknis perencanaan dan kelayakan aplikasi teknologi biofilter. Waktu tinggal hidrolik yang dipilih adalah WTH yang paling singkat namun efisiensi penyisihan tinggi. Nilai efisiensi penyisihan rata-rata senyawa organik, amonium, TSS, kekeruhan dan warna dengan WTH 1-4 jam pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 4, 5 dan 6. Tabel 4Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik tipe sarang tawon WTH jam Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD Amonium TSS Kekeruhan Warna 1 48.29 23.75 35.82 25.26 62.54 2 56.27 36.59 41.69 44.08 66.98 3 67.84 54.59 68 72.51 72.06 4 71.67 68.38 75 70.69 76.09 Tabel 5Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK WTH jam Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD Amonium TSS Kekeruhan Warna 1 50 24.32 38.16 24.65 56.48 2 58.53 37 37.53 39.11 59.68 3 70.38 61.13 66.37 67.02 63.15 4 73.75 69.79 71.69 67.36 69.92 Tabel 6Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan variasi WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung WTH jam Rata-rata efisiensi penyisihan Organik COD Amonium TSS Kekeruhan Warna 1 47.68 25.36 34.34 29.54 61.45 2 55.71 36.18 36.89 47.82 67.19 3 67.15 60.87 65.76 74.77 71.26 4 69.47 69.86 68.57 71.09 72.61 Menurut Widayat 2010 beberapa hal penting yang perlu diperhatikan di dalam teknis perencanaan dan aplikasi reaktor biofilter, antara lain: 1. Waktu tinggal hidrolik dalam reaktor singkat 2. Efisiensi penyisihan polutan tinggi 3. Ukuran lahan yang dipakai kecil 4. Bentuk rancangan fleksibel 5. Biaya investasi dan operasional rendah 6. Air hasil olahan memenuhi kriteria mutu Golongan I, PPRI Nomor 82 tahun 2001 Ukuran atau dimensi reaktor, bobot reaktor, efisiensi penyisihan dan kebutuhan energi merupakan faktor penting dalam perencanaan pembangunan instalasi pengolahan air. Ukuran reaktor menjadi acuan dalam penyediaan lahan sedangkan bobot reaktor menjadi pertimbangan konstruksi, dimana semakin kecil waktu tinggal hidrolik ukuran reaktor semakin hemat dalam penggunaan lahan dan dengan bobot reaktor yang lebih kecil memerlukan konstruksi yang lebih ringan. Reaktor dengan efisiensi tinggi pada laju alir debit yang sama mempunyai kemampuan yang lebih besar dalam mengolah air sehingga lebih efisien dalam pemakaian energi untuk peralatan pendukung seperti pompa dan blower. Kualitas air hasil pengolahan juga merupakan faktor yang penting di dalam penentuan pemilihan waktu tinggal hidrolik. Kualitas air baku dan hasil pengolahan dari proses biofiltrasi dengan WTH 1-4 jam pada berbagai media dapat dilihat pada Tabel 7,8 dan 9. Tabel 7 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam padareaktor dengan media plastik tipe sarang tawon WTH jam Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD Nitrat TSS FTU PtCo Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen 4 173 49 3.89 v 4.85 v 64.2 15.8 v 42.4 12.4 v 230 55 3 205 65.8 3.07 v 3.73v 95.8 30.8 v 61.8 17 v 227 63.4 2 177 77.5 3.10 v 3.65 v 72.5 42.25 v 40.25 22.5 v 236.25 78 1 164 84.6 3.06 v 3.35 v 131 54.8 37.2 27.8 220.2 82.4 Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001 Tabel 8 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK WTH jam Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD Nitrat TSS FTU PtCo Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen 4 173 45.4 3.89 v 5.14 v 64.2 18.2 v 42.4 13.8 v 230 69.2 3 205 60.6 3.08 v 4.18 v 95.8 32.2 v 61.8 20.4 v 227 83.6 2 177 73.5 3.10 v 3.94v 72.5 45.25 v 40.25 24.5 v 236.25 95.25 1 164 81.8 3.07 v 3.53 v 131 52.8 37.2 28 220.2 95.8 Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001 Tabel 9 Kualitas air baku dan hasil pengolahan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung WTH jam Konsentrasi rata-rata mgLiter Organik COD Nitrat TSS FTU PtCo Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen Influen Efluen 4 173 52.8 3.89 v 4.76 v 64.2 20.2 v 42.4 12.2 v 230 63 3 205 67.2 3.08 v 3.76 v 95.8 32.8 v 61.8 15.6 v 227 65.2 2 177 78.5 3.10 v 3.60v 72.5 45.75 v 40.25 21 v 236.25 77.5 1 164 85.6 3.07 v 3.35 v 131 56 37.2 26.2 220.2 84.8 Keterangan : v = Memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001 62 Dari Tabel 7, 8 dan 9 dapat dilihat bahwa efluen dari WTH 2-4 jam telah memenuhi kriteria mutu air golongan 1 PPRI No. 822001 kecuali pada parameter COD. Oleh karena itu jika dilihat dari kemampuan efluen, belum bisa dipilih untuk digunakan sebagai air baku untuk air minum. Hal ini dapat disebabkan oleh biomassa yang ada pada sistem belum cukup banyak untuk menguraikan substrat atau bisa juga disebabkan karena kemampuan biomassa yang ada baru sampai tahap itu. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha untuk membuat air baku yang diolah bisa memenuhi kriteria mutu air golongan 1 tersebut. Akan tetapi jika dilihat dari efisiensi penyisihan senyawa organik, anorganik dan peningkatan sifat fisik air baku maka dapat diperoleh WTH dengan tingkat efisiensi paling tinggi. Dalam upaya mempermudah pembacaan, menganalisis dan menentukan WTH serta media terpilih maka data disajikan dalam grafik batang yang dapat dilihat pada Gambar20, 21 dan22. Gambar20 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik tipe sarang tawon 20 40 60 80 1 2 3 4 E fi si e n si p e n y isi h a n p ol u ta n WTH jam COD Amonium TSS Kekeruhan Warna 10 20 30 40 50 60 70 80 1 2 3 4 E fi si e nsi peny isi ha n p ol u ta n WTH jam COD Amonium TSS Kekeruhan Warna Gambar21 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media plastik AMDK Gambar22 Rata-rata efisiensi penyisihan polutan dengan WTH 1-4 jam pada reaktor dengan media batu apung Gambar 20, 21 dan22 menunjukkan rata-rata efisiensi penyisihan polutan dari masing-masing media. Dari gambar tersebut menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata antara ketiga media. Jika dilihat dari kemampuan efluen, maka ketiga media tersebut menunjukkan kinerja yang sama. Akan tetapi dengan beberapa pertimbangan lain seperti kemudahan memperoleh media, biaya yang tidak mahal serta berperan dalam mengurangi limbah padat maka media plastik AMDK dapat diambil sebagai media terpilih.

4.6 Analisis Biaya dan Kebutuhan Koagulan

4.6.1 Analisis Biaya

Dalam rangka mengaplikasikan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat dianalisa kebutuhan biaya operasionalnya. Model reaktor menggunakan jenis reaktor biologis yang terbuat dari bahan beton. Volume kerja reaktor yang digunakan diasumsikan sebesar135 m 3 . Reaktor dilengkapi dengan lubang inlet dan lubang outlet yang terletak pada kedua sisi reaktor. Reaktor juga dilengkapi dengan blower udara dan pompa sirkulasi di bagian dasar. Perkiraan biaya investasi yang diperlukan dapat dilihat pada Tabel 10. 20 40 60 80 1 2 3 4 E fi si e n si p e n y isi h a n p ol u ta n WTH jam COD Amonium TSS Kekeruhan Warna Tabel 10 Perkiraan biaya investasifixed bed reactor No. Uraian Satuan Jumlah Harga Satuan Rp Total Rp 1 Reaktor m 3 135 500 000.00 67 500000.00 2 Media biofilter kg 675 4 500.00 3 037 500.00 3 Blower udara unit 1 4 650 000.00 4 650 000.00 4 Pompa sirkulasi unit 1 6 500 000.00 6 500 000.00 5 Instalasi listrik paket 1 3 600 000.00 3 600 000.00 Total 85 287 500.00 Biaya operasional dihitung dengan memperkirakan biaya kebutuhan listrik untuk blower udara dan pompa sirkulasi, biaya perawatandan tenaga operator. Perhitungan biaya kebutuhan listrik dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 11 Biaya kebutuhan listrik No. Peralatan Listrik WATT Jam Operasihari Jumlah KWHhari 1 Pompa sirkulasi 400 20 8 2 Blower udara 250 20 5 Total 13 Jika diasumsikan biaya perawatan sebesar Rp1 800 000.00 per bulan dan tenaga operator sebesar Rp1 200 000.00 per orang per bulan, maka total biaya operasional dapat dilihat pada Tabel 12. Tabel 12 Total biaya operasional No. Jenis Biaya Jumlah unit Satuan Total biaya per hari Rp 1 Total biaya listrik 13 KWH Rp 795KWH 10 335.00 2 Biaya perawatan 60 000.00 3 Biaya tenaga operator 2 orang Rp1 200 000.00orgbln 80 000.00 Total 150 335.00 Dari hasil di atas dapat dihitung biaya operasional sebesar Rp4 510 050.00 per bulan. Jika diketahui jumlah air yang diolah sebanyak 135 m 3 , maka dapat dihitung biaya pengolahan air bersih yaitu Rp150 335.00135 m 3 = Rp1 113.00m 3 .