Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan
III-2 Dari diagram alir di atas, langkah-langkah penyelesaian proyek akhir adalah sebagai berikut:
1. Mulai
Mahasiswa menentukan judul Perancangan yang ingin dibawakan dalam membuat tugas akhir.
2. Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah dilakukan untuk mengetahui sekilas ulasan kondisi lapangan.
Pada tahapan ini dilakukan perbandingan antara kondisi realita di lapangan yang kemudian akan dikaitkan dengan kondisi ideal.
3. Studi Literatur
Tahapan ini bertujuan untuk mencari, mengumpulkan, dan mempelajari referensi serta berbagai kegiatan yang mendukung dalam penyusunan tugas akhir. Studi literatur yang digunakan antara lain:
- Pengertian air baku - Proyeksi Penduduk
- Sistem Pengolahan Air Bersih - Metode Pengumpulan Data 4. Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan berupa data primer dan data sekunder. Data primer berupa data debit air sungai dan kualitas air sungai yang didapatkan melalui perhitungan secara langsung dan uji laboratorium. Data primer ini nantinya akan diolah untuk mendapatkan hasil akhir yang berfungsi sebagai dasar untuk menentukan volume pengolahan, konsentrasi penambahan bahan-bahan kimia yang diperlukan, dan dimensi unit pengolahan yang akan didesain. Data sekunder berupa jumlah penduduk, kondisi geografis dan tinggi elevasi wilayah didapatkan dari pihak BPS, BMKG dan penggunaan aplikasi GIS. Data sekunder dapat mendukung dalam penentuan titik letak unit pengolahan yang akan didesain, banyaknya air baku yang akan diolah dan penentuan posisi setiap unit yang akan didesain.
5. Analisisi Data
Analisis data bertujuan untuk melakukan analisis serta membandingkan data kualitas air sungai yang diperoleh dari hasil pengumpulan data dengan kriteria baku mutu air
III-3 minum berdasarkan Permenkes No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
6. Perhitungan Dimensi Pengolahan
Perhitungan dimensi pengolahan dilakukan dengan berpatokan pada hasil karakteristik air baku, jumlah penduduk dan kebutuhan air pada tahun yang ditentukan. Perhitungan didasarkan pada kebutuhan penduduk hingga 10 tahun ke depan yang didapatkan melalui proyeksi matematis.
7. Desain Unit Pengolahan
Desain unit pengolahan dilakukan dengan berpatokan pada hasil perhitungan dimensi pengolahan. Selain itu desain unit pengolahan juga didasarkan pada kriteria desain unit pengolahan yang berlaku. Proses desain unit pengolahan dilakukan menggunakan aplikasi AutoCad dan aplikasi pembantu lainnya.
8. Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Perhitungan RAB dilakukan berdasarkan volume dari setiap pengolahan air bersih dan Analisis ekonomi. Analisis ekonomi yang dimaksud meliputi:
a. Modal Investasi / Capital Investment (CI)
Modal investasi adalah seluruh modal untuk membangun IPAM dan mulai awal beroperasi sampai kepada pemasukan/income yang akan diperoleh. Adapun modal investasi terdiri dari Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) dan Modal Kerja untuk Biaya Operasional dan Pemeliharaan IPAM
b. Rasio Keuntungan
Usia proyek pekerjaan yang telah dilakukan termasuk bagian yang penting dalam menentukan rasio keuntungan yang dapat diperoleh. Usia IPAM ini direncanakan untuk 20 tahun, dimulai pada tahun 2020 sampai tahun 2039.
c. Laju pengembalian ekonomi internal / Economic Internal Rate of Return (EIRR) Economic internal rate of return (EIRR) merupakan tingkat pengembalian berdasarkan pada penentuan nilai tingkat bunga (discount rate), dimana semua keuntungan masa depan yang dinilai sekarang dengan discount rate tertentu adalah sama dengan biaya kapital atau present value dari total biaya. Perhitungan untuk dapat memperoleh nilai IRR ini dilakukan dengan cara coba-coba (trial and error). Jika nilai IRR lebih besar dari discount rate yang berlaku, maka proyek
III-4 mempunyai keuntungan ekonomi dan nilai IRR pada umumnya dapat dipakai untuk membuat rangking bagi usulan-usulan proyek yang berbeda
9. Pembuatan Animasi 3D Pengolahan
Pembuatan animasi 3D pengolahan dilakukan menggunakan aplikasi SketchUp dan aplikasi pembantu lainnya. Animasi 3D menampilkan rencana desain tiap unit dari intake hingga reservoir dan bangunan pelengkap lainnya.
10. Kesimpulan dan Saran
Setelah dilakukan perhitungan dan desain unit pengolahan maka dapat ditarik kesimpulan dan saran terhadap perencanaan BPAM di kota Binjai, terkhusus pada Kecamatan Binjai Timur.
Secara umum, langkah-langkah pengolahan air bersih mulai dari sungai hingga sampai ke konsumen dilakukan secara bertahap adalah penyaringan di unit intake, dilanjutkan dengan penambahan bahan-bahan kimia pendukung proses koagulasi dan flokulasi disertai dengan adanya pengadukan, dilanjutkan dengan tahap pengendapan dan penyaringan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.2 dibawah.
III-5 Sungai
Intake
Koagulasi
Flokulasi
Sedimentasi
Membran
Reservoir Bar Screen
Soft Screen
Pompa
Pompa
Pompa Backwash
Bak Penenang Lumpur Endapan
Air Backwash
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pengolahan
III-6 Dari diagram alir diatas, proses pengolahan air bersih adalah sebagai berikut:
1. Intake
Pada unit ini terdapat dua jenis penyaring yaitu penyaring kasar (bar screen) dan penyaring halus (soft screen). Penyaringan bertujuan untuk menahan partikel-partikel dengan ukuran besar seperti sampah masuk ke dalam proses selanjutnya.
2. Koagulasi-Flokulasi
Unit koagulasi dan flokulasi tidak dapat dipsahkan karena pada unit koagulasi dilakukan proses pengadukan cepat dan penambahan bahan kimia koagulan untuk mengikat partikel kecil dalam air (TSS) sehingga dapat membentuk flok dengan ukuran lebih besar. Kemudian partikel yang sudah terbentuk akan masuk pada proses pengadukan lambat di unit flokulasi untuk memperbesar ukuran partikel sehingga dapat dilakukan penyaringan.
3. Sedimentasi
Pada unit sedimentasi dilakukan pengendapan partikel dengan prinsip gravitasi tanpa adanya penambahan bahan kimia. Lumpur endapan dari unit sedimentasi akan dialirkan menuju unit penampungan lumpur (bak penenang) apabila telah mencapai batas tertentu dan diperlukan adanya proses pembersihan.
4. Unit Membran UF
Pada unit ini dilakukan penyaringan air yang telah melalui proses sedimentasi.
Penyaringan menggunakan membrane UF tdilakukan dengan bantuan pompa air untuk menaikkan tekanan agar air dapat melewati membran. Pada kondisi tertentu, membrane dapat mencapai kondisi dimana efektifitas penyaringannya berkuran karena tersumbat oleh partikel yang telah disaring. Dalam hal ini dilakukan backwash dengan tujuan membersihkan media penyaring. Air sisa backwash juga akan dialirkan menuju bak penenang
5. Reservoir
Reservoir merupakan unit akhir dalam pengolahan yang berfungsi untuk menampung air sebelum dialirkan menuju konsumen.
III-7 3.2. Lokasi Perancangan
Perancangan dilakukan di Kecamatan Binjai Timur, Kota Binjai, Sumatera Utara.
Berdasarkan data dari BPS Kota Binjai, Kecamatan Binjai Timur terletak di 3° 31’ 40” – 3° 40’ 2” Lintang utara dan 98° 27’ 3” – 98° 32’ 32” Bujur timur, memiliki luas wilayah sebesar 21,7 km2 dengan tinggi wilayah (mdpl) rata-rata 30 m.
Gambar 3.3 Peta Lokasi Kecamatan Binjai Timur Sumber: Google Earth, 2020
Rencana peletakan bangunan IPAM (Instalasi Pengolahan Air Minum) berada pada 3°35'51.15"N - 98°29'45.33"E. Jarak Intake ke bangunan IPAM direncanakan sejauh 30 m. Bangunan IPAM juga akan dilengkapi dengan bangunan pendukung operasional seperti rumah pompa, ruang kontrol, gudang, ruang karyawan, dan lainnya. Rencana peletakan bangunan IPAM dapat dilihat dari gambar dibawah.
IPA
III-8 Gambar 3.4 Rencana Peletakan IPAM
Sumber: Google Earth, 2020
Jumlah pengguna air bersih PDAM Tirtasari di Kota Binjai tercatat sebesar 10.596 sambungan rumah atau sekitar 19% dari jumlah rumah tangga di Kota Binjai. Sementara untuk Kecamatan Binjai Timur berdasarkan data pelanggan PDAM Tirtasari (2021), pelanggan PDAM adalah sebanyak 1.488 sambungan rumah. Jumlah ini hanya sebesar 12% dari total rumah tangga di Kecamatan Binjai Timur.
IV-1 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN